建安十七年（212年），曹操南征孙权，孙权求助于刘备。刘备向刘璋请求东行，请刘璋给他一万兵马及物资，刘璋只许给四千兵，其余物资只给一半。张松写信给刘备、法正说：“如今大事即将成功，何故舍此而去啊！”张松的哥哥张肃害怕祸端惹到自己头上，把事情告诉给刘璋，刘璋于是将张松收捕处死，刘备得知后叹道：“是君矫杀了我的内应啊。”刘璋与刘备反目，刘备依庞统提出的计谋，召白水军的杨怀到来并将其斩杀，吞并其部队。派黄忠、卓膺率军南下进攻刘璋，占领涪城。梓潼令王连坚守城池，刘备以他为守义之士，不愿强攻。 [30] [179]

建安十八年（213年）， 刘璋派遣刘璝、泠苞、张任、邓贤、吴懿等在涪阻击刘备，都被刘备打败，吴懿投降。刘璋又派李严、费观统帅绵竹诸军阻击刘备，李严率众投降。刘备军力益强，分军平定各县。同时调诸葛亮、张飞、赵云等率军入蜀。张任、刘循退守雒城，刘备率军进攻，张任出击，被刘备军斩杀，刘循遂坚守不出，庞统率军攻打雒城时为流矢所中战死城下。 [31]

建安十九年（214年）夏，刘备攻克雒城，乃与诸葛亮、张飞、赵云等共围成都。时刘备派建宁督邮李恢说降马超。马超来到成都，刘备命他率军屯城北，一时城中震怖。刘璋令张裔拜见刘备，刘备许诺必定礼待刘璋、安抚百姓，并派简雍入城劝说刘璋。刘璋出城投降，刘备把振威将军印绶和财物还给刘璋，让他到南郡公安居住。刘备大摆筵席犒劳将士，拿出成都库中的金银赏赐给将士，把谷帛还给百姓。刘备领益州牧，诸葛亮为股肱，法正为谋主，关羽、张飞、马超为爪牙，许靖、庞羲、麋竺、简雍、伊籍为宾友。董和、黄权、李严原来都是刘璋任用的官员，吴懿、费观是刘璋的姻亲，彭羕是被刘璋排挤的人，刘巴更是刘备向来讨厌的人，如今他们都被安排在了重要的职位上，得以各尽其才。于是有志之士，都互相勉励。 [32] [180-181]

汉中之战

成都武侯祠刘备塑像

建安二十年（215年），孙权认为刘备已经占据益州，想要要回荆州，刘备回应说：“等得了凉州，就把荆州给你。”孙权忿怒，于是派遣吕蒙袭取长沙、零陵、桂阳三郡。刘备于是率兵五万下公安，让关羽入益阳。同年，曹操定汉中，张鲁逃往巴西，刘备听说后一方面与孙权议和，平分荆州，另一方面派遣黄权为护军去迎接张鲁，但张鲁已经投降曹操。黄权又击破了曹操所设的三巴太守杜濩、朴胡、袁约。曹操留夏侯渊、张合等镇守汉中，多次入侵巴西，刘备派遣张飞与张合战于瓦口，张合败归南郑。 [33] [184]

建安二十一年（216年），刘备回到成都。 [185]