劉璋一概不聽，而且還下令沿途官府對劉備的軍隊予以接待，讓劉備進入益州，有賓至如歸之感。
劉備的軍隊達到江州北面，再經過墊江縣走水路到達涪縣（今四川綿陽）。涪縣距離成都北面三百六十里，劉璋親自帶領步騎三萬多人前往涪城與劉備相會。
張松暗中讓法正告訴劉備，劉璋前來，正好趁機將他拿下，不費一兵一卒就能奪取益州。
劉備認為初入益州，恩威未定，不可冒然動手。劉璋表奏朝廷推舉劉備為大司馬，兼任司隸校尉；
劉備也表奏朝廷推舉劉璋為鎮西大將軍，兼任益州牧。劉璋到達涪縣，兩軍相會，歡宴百日。
劉璋資助劉備糧草甲兵，讓他率軍攻打漢中張魯，然後告別劉備，返回成都。
建安十七年（公元212年），劉備的軍隊駐紮在葭萌縣（今四川廣元昭化境內），收攬人心。
曹操南征孫權，孫權向劉備求援。劉備向劉璋請求派兵萬人，給予糧草資助，但劉璋只答應派兵四千，糧草減半。
恰逢張松寫信給法正，奉勸劉備不可離開。兄長張肅得知張松的陰謀，擔心被連累，向劉璋告密，劉璋於是誅殺張松，又命令益州各路關口不許劉備的軍隊透過。
劉備在謀士龐統的建議下，誘斬劉璋的部將楊懷、高沛，然後率兵攻打劉璋，進佔涪城（今四川綿陽）。
建安十八年（公元213年），劉璋派遣部將張任、吳懿等人率兵前往涪城阻擊劉備，全都戰敗，退守綿竹，吳懿率部投降劉備。
劉備率軍攻打綿竹，劉璋又派遣部將李嚴、費觀等人前往阻擊，李嚴、費觀徑直率部投降劉備。
劉備的軍隊勢如破竹，在雒城（今四川省廣漢市）包圍劉璋的兒子劉循。
建安十九年（公元214年），諸葛亮、張飛、趙雲等人溯江而上，攻佔巴郡。同年夏天，劉備攻破雒城，與諸葛亮、張飛等人合兵一處，包圍成都。
法正寫信給劉璋，分析形勢，勸他出城投降，劉璋沒有回信。恰逢偏將軍馬超從漢中率眾前來投奔，劉備大喜，讓馬超的軍隊駐紮在城北。
劉璋得知後，深感恐懼，而蜀郡太守許靖打算出城投降，事情敗露，劉璋也沒有誅殺他。
劉備圍困成都數十天，當時成都城裡還有精兵三萬，糧草可以支撐兩年，眾將士都打算堅守力戰。
劉璋卻認為，自己和父親主政益州二十多年，沒有給百姓帶來實惠，如今反而讓百姓承受了三年的戰亂，心中不安。
劉璋於是派遣使者拜見劉備，劉備又派從事簡雍入城勸說劉璋。劉璋素來敬重簡雍，於是開啟城門，獻城投降。
劉備既得益州，將劉璋安置到南郡的公安縣，把家產及振威將軍的印章和綬帶都還給劉璋。
建安二十四年（公元219年），孫權襲殺關羽，佔領荊州，任命劉璋為益州牧，駐紮在秭歸縣（今湖北宜昌）。
不久，劉璋病逝。劉璋死後，南中地區的豪強雍闓佔據益州郡反叛劉備，投降孫吳。孫權又委任劉璋的兒子劉闡為益州刺史，駐守在交州與益州的交界處。
後來劉闡投奔孫吳，官至御史中丞。劉璋的另一個兒子劉循則被劉備留在成都，擔任奉車中郎將。
東漢末年，天下大亂，豪傑並起，皇室宗親劉璋坐擁益州天府之土，卻不像曹操、袁紹、孫策等人逐鹿中原，建功立業，更不像後來佔據益州的劉備、諸葛亮那樣四處征伐，圖謀興復漢室，一統天下。
劉璋胸無大志，在當時可謂天下皆知，隱居隆中的諸葛亮對劉璋的評價是“劉璋闇弱”，“民殷國富而不知存恤，智慧之士思得明君”，勸劉備早日下手。
劉璋與劉備這樣的世之梟雄相比或許闇弱，但說他不知存恤百姓，則是諸葛亮的汙衊。
實際上，劉備能夠鳩佔鵲巢，搶奪益州，既得益於劉璋闇弱，也與劉璋心繫百姓有很大關係。
也可以這樣說，正是因為他心繫百姓，他才被諸葛亮、劉備這樣的人視為“闇弱”。
建安十六年，公元211年，劉璋得知曹操將討伐漢中張魯，擔心禍及益州，恐懼異常，遂不顧眾人勸阻邀請劉備入蜀，助他保衛益州北境。
劉璋此舉可謂引狼入室，諸葛亮早在隆中對時就建議劉備奪取益州作為根據地。
如今機會送上門來，劉備自然不會放過，“將步卒數萬人入益州”，也就是說劉備親自率領數萬大軍進入益州。
劉璋喜出望外，把劉備當親兄弟對待，向其軍隊提供了鉅額物資，“前後饋贈以巨億計”，以至於使劉備產生了“入境如歸”之感，也就是家的感覺。
此時劉璋和劉備的關係，相當於老闆和僱傭軍，此時劉備“並軍三萬餘人，車甲、器械、資貨甚盛”。
然而並沒有，劉備北上走到葭萌關就停下來了，他在這裡“廣樹恩德，以收眾心”，也就是說，劉備用劉璋給他的資助收買人心，而不是履行與劉璋的約定，去攻打漢中的張魯，作益州的屏障。可以說，劉備已經違約在先了。
建安十七年，公元212年，曹操南征孫權。孫權向劉備求救。劉備就給劉璋寫信，說孫權和自己唇齒相依，關羽在荊州也勢單力薄，張魯則不過自守之賊，不足為慮，因此請劉璋再給他一萬人馬和大量軍需物資，他劉備好回荊州救援孫權。
劉璋雖然闇弱，但也不是傻子，他對劉備在葭萌關的動作本有懷疑，如今聽說他要回荊州支援孫權更是惱火，便只肯給兵四千，其餘減半。
哪怕現在劉璋什麼都不給，要求劉備立刻滾出荊州，也是合情合理的。更何況，劉璋這時候還發現劉備與自己的謀士張松暗通曲款，意圖鳩佔鵲巢，取自己而代之。
此時，劉備的獠牙也終於露了出來，因為他一開始要的就是整個益州，之前的種種作為都是在迷惑劉璋罷了。
讓人大跌眼鏡的是，劉備向劉璋開戰的藉口竟然是他劉備“為益州徵強敵”，而劉璋“積財吝賞”。也就是劉備指責劉璋很小氣，他勞苦功高，卻沒有得到應得的賞賜。
此時的劉璋終於領教了劉備的梟雄本色，不但肉包子打狗，有去無回，到頭來還要被反咬一口。
雖說劉璋感受到了這個世界對他深深的惡意，但在接下來與劉備的戰爭中，他卻始終堅守道德底線，不忘存恤百姓，哪怕他自己要為此付出巨大的代價。