二一三年，夏季，五月，益州参谋官、广汉郡人郑度，听到刘备已发动攻击，对全权州长（牧）刘璋说：“刘备孤军深入，士卒不满一万人（刘备率领的荆州兵团，有数万人，再加上刘璋增添，已达三万人。稍后吞并杨怀、高沛部队，益州兵即令奔散，荆州兵人数不会减少），裹胁或投降过去的部众，于心不服。尤其是，刘备没有粮秣辎重，全靠劫掠。针对这项弱点，我们最好坚壁清野，把巴西郡、梓潼一带人民，强行迁移到内水（涪江）以西，所有仓库存粮，以及田野庄稼，全部放火焚毁。加高加厚所有城垒，挖深挖阔所有壕沟，安静的等待变化。刘备挑战，不作反应。他们得不到补给，不出一百天，一定逃走，等他们逃走时截击，可以生擒。”
刘备听到这项可怕的战略，恐惧忧虑交集，请教法正，法正说：“刘璋不可能采用，不必担心。”刘璋果然对他的部属说：“我只听说抵抗敌人，安抚人民；从没有听说迫害人民，躲避敌人！”拒绝郑度的建议。
刘璋派部将刘、冷苞、张任、邓贤、吴懿等，抵抗刘备，都被击败，退保绵竹；吴懿投降。刘璋再派部将：大军保护总监（护军）南阳郡人李严、江夏郡人费观，统御绵竹各路兵马，李严、费观也率所领部队投降。刘备军容更盛，分别派出将领，夺取附近郡县。
刘、张任，跟刘璋的儿子刘循，退守雒城（广汉郡郡政府所在城），刘备用大军包围，张任反攻，在雁桥决战，大败，张任战死。
二一四年，夏季，五月，诸葛亮率军西上，增援荆州全权州长（牧）刘备，留关羽镇守荆州（此时州政府设江陵）；诸葛亮跟张飞、赵云，逆长江而上，攻陷巴东郡，挺进到江州，俘虏巴郡（郡政府江州县）郡长严颜。张飞向严颜咆哮说：“大军既到，你为什么不投降，竟敢抵抗？”严颜说：“是你们恶形恶状，侵夺我们土地。益州只有断头将军，没有投降将军。”张飞大怒，命左右拉下去砍头，严颜面色举止，毫不改变，只说：“砍头就砍头，何必发那么大的脾气？”张飞对严颜的胆量大为敬佩，解开他的捆绑，请到上座作为贵宾。于是，赵云从外水（岷江）深入，攻陷江阳郡、犍为郡。张飞则北上，攻陷巴西郡、德阳。
刘备包围雒城（广汉郡郡政府所在城），将近一年。庞统被流箭射中，逝世（死年三十六岁。庞统被称为“凤雏”，三国演义因之有死于落凤坡故事，使史迹有血有肉）。
法正写信给益州全权州长（牧）刘璋，分析大势，强调说：“刘备自从发兵以来，仍深怀当年那种倾慕之情，实没有负心之意，我建议似乎可以考虑使主人跟客人，变换位置，用以保护你的家族。”刘璋不理。
雒城不久陷落，刘备进围成都（益州州政府所在县），诸葛亮、张飞、赵云，先后抵达会师。
马超（时在汉中郡）知道张鲁不足以计议大事，而张鲁的部将杨昂等，对马超的能力，又深为嫉妒，马超内心积郁。刘备命益州郡视察官（督邮）李恢，前往游说，马超遂从武都郡（甘肃）逃到氐中（甘肃省南部，氐民族所在），暗中写信给刘备，要求归降。刘备派人前往阻止，但秘密交付给他一支军队。马超遂抵达成都，在城北扎营，城中震动恐怖。
刘备包围成都数十日，命参谋指挥官简雍，入城游说刘璋。当时，城中还有精兵三万人，粮秣绸缎，还可支持一年，军民士气轩昂，都愿决一死战（深恨刘备忘恩负义之故）。刘璋说：“我们父子在益州二十余年（一八八年，刘焉到职；至今〈二一四〉二十七年），对人民没有特别的恩德。现在已有三年战乱，人民的肌肉脂肪，都化成肥料，滋润荒郊野草，这都是为了我一个人的缘故，我怎么能安心？”遂大开城门，跟简雍同乘一辆车子，出城投降，部属无不感伤流涕。刘备把刘璋送到公安（湖北省公安县），把属于刘璋的财产，全部归还刘璋，命刘璋仍佩“振威将军”印信（“振威将军”是中央政府任命，所以仍然保持）。
刘备进入成都，摆设筵席，犒劳士卒，取出库藏金银，分别赏赐将士，而把粮秣、绸缎，退回给当初缴纳的原主。刘备自兼益州牧；任命军师中郎将诸葛亮当军师将军，兼益州郡郡长；南郡人董和当掌军警卫指挥官（掌军中郎将），兼左将军府总管（署左将军府事。中央政府任命刘备的官衔是左将军，左将军府是当时最高权力机关）。擢升偏将军马超当平西将军；军议指挥官（军议校尉）法正当蜀郡郡长、扬武将军；裨将军南阳郡人黄忠当讨虏将军；参谋指挥官（从事中郎）麋竺当安汉将军；简雍当昭德将军；北海郡人孙干当秉忠将军；广汉县县长黄权当偏将军；汝南郡人许靖当左将军府秘书长（左将军长史）；庞羲当军政官（司马）；李严当犍为郡郡长；费观当巴郡郡长；山阳郡人伊籍当参谋指挥官（从事中郎）；零陵郡人刘巴当左将军府行政秘书（西曹掾）；广汉郡人彭羕当益州州政府人事官（治中从事）。
最初，董和当郡长，清廉公正，受到中华人跟蛮族的信任和拥戴，蜀中推崇他是善良本分的官员，所以刘备擢升他。
当刘备从新野逃奔南下时，荆楚知识分子，纷纷追随，只有刘巴向北投靠曹操；曹操延聘他当秘书（掾），派他前往招降长沙郡、零陵郡、桂阳郡。恰好碰上刘备大军夺取三郡，刘巴功败垂成，打算从交州乘船返回京师（首都许县），当时诸葛亮驻军临蒸，写信邀请，刘巴拒绝，刘备怀恨在心。后来，刘巴从交趾郡绕道到蜀郡，依靠刘璋。等到刘璋决定迎接刘备，刘巴劝阻说：“刘备是一代奸雄，来了之后，一定害人！”等到刘备已经入境，刘巴再劝阻说：“使刘备讨伐张鲁，可是把猛虎放回山林！”刘璋全不听从，刘巴宣称有病，闭门不理外面事务。刘备进攻成都时，下令军中说：“有敢伤害刘巴的，屠灭三族。”等得到刘巴，大为高兴。