在孫權與曹操爭鋒於濡須口的時候，劉備早已離開了公安，他趁曹操、孫權相持不下之機，率兵進入益州。劉備此行竟然是應邀前往，邀請他的是益州刺史劉璋。
前面說過，在曹操南下荊州前後，劉璋曾先後派出三個戰地觀察團前往荊州考察形勢，最後一個觀察團的團長是張松。由於沒有受到曹操的重視，張松對曹操很不滿，加上曹操隨後在赤壁打了敗仗，張松回到益州後竭力勸說劉璋聯絡劉備。
曹操西征關中前曾派鍾繇攻打漢中，不僅漢中的張魯感到緊張，劉璋也深受震動。他意識到曹操遲早要拿下漢中，進而徐圖益州，對此必須早作籌劃。張松反覆勸說劉璋邀請劉備來益州，增加益州的防衛力量，張松認為劉備有兩大優勢，一個是劉漢的宗室，也就是劉璋的本家，另一個是他是曹操的「深仇」，在抗曹這件事上劉備比誰都堅定。
張松說動了劉璋，劉璋問他派誰出使劉備，張松推薦了法正。
劉璋手下派系林立，有益州本土派，還有隨劉璋入川的東州派，除了這兩派之外，還有其他一些小的幫派，法正屬於一個叫「扶風派」的幫派。他們都是關中地區扶風（今陝西眉縣）人，除了法正外，還有孟達、射堅、射援、上官勝等人，都是建安初年由關中逃難到益州的。
張松是蜀郡人，應該屬於益州本土派，但他平時與法正、孟達等人關係不錯，政治上傾向於扶風派，所以關鍵時候推薦了法正。這其實是他們商量好的，但為了不引起劉璋的疑心，法正還假模假樣地推辭了一番，之後受命出使劉備。
對於張松、法正、孟達等人主張引入劉備的建議，劉璋身邊有不少人表示反對，劉璋屬下的州政府辦公室主任（主簿）黃權說「一國不容二君」，希望劉璋慎重考慮。對劉備有所了解的劉巴也認為，劉備不是能屈居於人下的，把他弄來必然是引狼入室（備，雄人也，入必為害，不可納也）。劉璋手下有個叫王累的做得更絕，據《華陽國志》記載，這位仁兄為了勸說劉璋，不惜自刎於州政府大門外，希望劉璋能夠警醒，但劉璋不為所動。
這讓人想起了多年前韓馥引袁紹入主冀州的那一幕，不是袁紹或劉備多有能耐，而是韓馥和劉璋太糊塗，再者就是跟前有一幫人太能忽悠。當初忽悠韓馥的是高幹、郭圖和辛評那伙人，現在忽悠劉璋的是張松、法正和孟達。
扶風派之所以賣力地替劉備公關造勢，根本出發點還是為自己著想，他們既不是強龍也不是地頭蛇，雖然個人能力都很強，但在益州一直受排斥。如法正當年在關中的時候就很有名氣，但當他跟同鄉孟達一塊來到益州時，只謀到了一個新都縣令的職務，後來無緣無故被調職，又一直沒有安排新的工作，就是因為自己是外來戶沒有後台，因此長期不被重用（既不任用，又為其州邑俱僑客者所謗無行，志意不得）。
扶風派想通過引入劉備改變益州的政治格局，至於將來由誰主政益州他們倒不在乎，如果劉備取代劉璋他們沒準也歡迎。現在，有這幫兄弟在裡面幫忙，劉備不想要益州都不可能了。
要說明的是，劉備佔有益州後這個扶風派仍然存在，他們依舊大行其事，法正、孟達的權勢一度蓋過諸葛亮，並且後來又有一位祖籍扶風的重量級人物到來，使這個小集團更加了得，他就是大名鼎鼎的馬超。
現在，受劉璋派遣，法正來到公安面見劉備，他一到就立刻暗中倒向劉備，他對劉備說：「以將軍的英才，應該乘劉璋懦弱之時有所作為。張松在益州是個重要人物，他可以在內響應您（張松州之股肱，以響應於內），得手之後您就擁有了益州的殷富，以及天府之國在地理上的險阻，以此成就大業易如反掌。」
劉備大喜，決定率軍溯江而上，進入益州。這是建安十六年（211年）的事，大概在孫曹第一次濡須口戰役之前。
當時，劉備留諸葛亮、關羽、張飛、趙雲等人守荊州，自己率數萬人進入益州。在隨軍隊伍里還有龐統，此前他在孫權那裡任職，現在投奔到劉備陣營，劉備開始並未重視他，後來得知他與諸葛亮齊名，就與他進行了一次長談，結果大為高興，任命他也擔任軍師中郎將，與諸葛亮職務並列。此次率軍到益州，諸葛亮和關羽守荊州，劉備就讓龐統隨行。
劉璋派法正率四千人前往接應，隨後又親率三萬人馬趕到涪縣（今四川涪陵）迎接劉備，二人相見甚歡，劉璋大擺宴席招待劉備及其手下將士，「歡飲百餘日」。
張松認為在涪縣就可以解決掉劉璋，他讓法正向劉備轉達這項建議，龐統也認為現在正是機會，但劉備經過考慮後覺得時機並未成熟（此大事也，不可倉卒）。
劉璋表奏劉備代理大司馬，同時兼任司隸校尉，考察劉備此前擔任的最高職務，應該是曹操授意獻帝任命的左將軍，劉備後來擔任了荊州牧，如今又被劉璋推舉為大司馬，地位更高，但這並非朝廷任命，並不合法。劉備也禮尚往來，表奏劉璋為鎮西大將軍，仍然擔任益州牧。
劉璋想讓劉備去打漢中的張魯，為此他給劉備補充了人馬，又把成都北面白水關的駐軍劃歸劉備指揮，劉備所部人馬達到了三萬多人，武器裝備等軍用物資也很充足。劉璋回到成都，讓劉備駐軍葭萌關，此關位於如今四川省廣元市昭化鎮，這裡與川北另一個著名關口劍門關僅幾十里，劉璋想讓劉備以此為基地展開對張魯的攻擊。
劉璋凈想好事了，他忽略了一個事實：別人也不傻，更何況這個「別人」是老江湖劉備。
劉備到了葭萌關，根本不考慮進攻張魯的事，而是「厚樹恩德，以收眾心」。
建安十八年（213年）曹操率大軍進抵濡須口，孫權向劉備這個新妹夫發出聯合行動的請求（曹公征孫權，權呼先主自救）。劉備此時遠隔千山萬水，且壓根沒有援救孫權的打算，但他覺得這是一個機會，可以利用一下。
劉備派人告訴劉璋，說曹操攻吳，同時派樂進攻關羽，如果不及時援救，荊州將有失，這件事的緊急程度目前大於徵張魯（其憂有甚於魯），因此請求劉璋再撥一萬人馬，以及後勤物資，讓自己率軍回援荊州。
劉璋又花錢又出人，目的是讓劉備打張魯，現在事情沒有任何進展，劉備倒有趁機溜走的嫌疑，心裡很不痛快，但也不便撕破臉，他只給劉備湊了四千人馬，所要物資也都減半提供。
按說你沒給別人辦任何事，現在這些是人家白給的，已經很不錯了，但劉備抓住把柄大做文章。據《魏書》說，劉備故意激怒手下的人說：「我替劉益州征討強敵，歷盡辛勞，不怕犧牲，但是他卻吝惜錢財，有功不肯獎賞，還希望大家出死力作戰，有這樣的道理嗎？」
張松、法正等人也抓住機會，作好了暗中與劉備配合的準備。張松的哥哥、廣漢郡太守張肅知道了他們的密謀，害怕連累自己，於是向劉璋告發，劉璋下令把張松抓了起來，處斬。
劉璋同時命令川北各路駐軍加強防範，不讓劉備人馬通過。劉備大怒，把白水關守軍將領楊懷召來責斥一頓後殺了。劉備派黃忠、卓膺率兵進攻成都的劉璋，自己到白水關把駐軍家屬看起來作為人質。白水關的駐軍很有戰鬥力，號為白水軍，劉備手裡握有白水軍將士的家眷，不擔心他們會叛亂，於是率白水軍趕上黃忠、卓膺，佔領了涪縣。
劉璋派劉、冷苞、張任、鄧賢等人領兵與劉備相拒於涪縣，這幾路人馬都打了敗仗，劉璋退保綿竹。後來他又派李嚴統率綿竹各軍與劉備對抗，哪知李嚴一上戰場就率眾投降了。
這時，東邊的濡須口會戰已經結束，荊州的威脅也降低了，劉備派人通知諸葛亮，留下關羽守荊州，讓他與張飛、趙雲等人帶兵溯江西上，先後攻佔了白帝城、江州、江陽等地，劉璋最後退保成都以北的雒城（今四川廣漢雒城鎮）。
劉璋之子劉循以及張任、劉拚死守衛雒城，劉備圍了一年之久，直到建安十九年（214年）雒城才被攻破。此戰劉備也付出了慘重代價，他的軍師中郎將龐統率眾攻城，被流矢所中，不治身亡。
攻佔雒城後，劉備進圍成都。成都城池很堅固，雒城尚且守了一年，成都更不好打，但劉璋只守了幾十天就開城投降了，原因是劉備那邊來了個猛人。
這個人就是馬超。建安十六年（211年）馬超被曹操打敗，後又被楊阜等人趕出了涼州，他只好跑到漢中的張魯那裡棲身，但張魯對馬超很有戒心。馬超又跟張魯手下的將領楊昂等合不來，心裡很不痛快，聽到劉備跟劉璋在益州交手，感覺是一個機會，就寫信給劉備表示願意轉投他。
馬超主動跳槽對劉備來說是意外之喜，他派人迎接馬超，讓他駐兵於成都城外。馬超從張魯那裡跑出來時沒帶幾個人，他新納的妻子董氏、兒子馬秋還在張魯手裡，他的愛將龐德也沒有隨行，總之來得很匆忙，或者說有點狼狽。
這一點劉備倒覺得無所謂，只要有馬超的名氣就夠了。據《典略》說，劉備悄悄給馬超增兵，就說是馬超帶過來的，讓他