刘备率军沿长江逆行至江州，再由垫江至涪城。所至之处，刘璋“前后赠遗以巨亿计”，以至刘备“入境如归”。刘璋率步骑三万到涪城会合。
刘备想取益州，最大的困难并不是武力不济，而是如何在拿下益州的情况下，又不付出高昂的政治代价，可惜此时没人给刘备提供好的建议。
刘备与刘璋会于涪城，张松和庞统都认为这是一举而夺取益州的良机。张松让法正密告刘备，可趁宴会之时袭擒刘璋。刘备说：“此大事也，不可仓卒。”他拒绝了。庞统也建议刘备说：“今因此会，便可执之，则将军无用兵之劳而坐定一州也。”刘备说：“初入他国，恩信未著，此不可也。”
张松和法正二人自觉在刘璋手下不得志，在刘备身上看到了自己施展抱负与才能的希望，所以他们急切希望刘备能尽快取得益州。但是，具体的做法却说不上高明。作为原益州集团的人，他们适合扮演的角色是帮刘备联络、沟通益州的士人，帮刘备“厚树恩德以收众心”，在条件成熟的时候，劝刘璋让州给刘备。这样既帮刘备取得了益州，又保全了故主刘璋。他们却建议刘备在宴会上袭擒刘璋。
庞统作为刘备的谋主也作此建议，其政治水平比诸范增建议项羽在鸿门宴上杀刘邦，还要低下得多。范增建议项羽在鸿门宴上杀刘邦，虽然说不上光明正大，但因刘邦有闭函谷关拒纳诸侯之失，得罪于东方诸侯，所以杀之而并非全然无名。刘备与刘璋都讬为汉朝宗室；刘璋虽治蜀无方，但并无声闻天下的罪行；刘备入蜀，还是应刘璋之邀而来帮忙的。如果刘备与刘璋当面握手言欢，背后却操戈相向，纵然占据益州，日后如何收拾益州人心呢？刘备若按庞统的建议而占据益州，其政治水平跟吕布夺刘备的徐州恰在伯仲之间。而且，就算在宴会上袭擒刘璋，是否真的就能“无用兵之劳而坐定一州”，甚至能否控制涪城局势，刘备都没有把握。毕竟，刘璋是率三万步骑来赴会的。
刘备没有动手，涪城之会没有变成一个血与火的盛宴。聚会在友好的氛围中进行。当涪城上演着觥筹交错的欢宴时，北面的关陇正上演着刀光剑影的厮杀。这年三月，曹操声言讨张鲁，激反关中的凉州诸将；七月，曹操亲自率军西征；八月，双方激战潼关；马超、韩遂等兵败后西奔凉州；十月，曹操进至陇上，围攻安定城，迫降杨秋；十二月，曹操自安定还师，他留夏侯渊屯长安，自率大军东还；次年正月，曹操回到邺城。
也就是说，当涪城饮宴正欢时，关陇战事正酣，却未见二刘有讨张鲁的军事行动，也未见他们对马超等凉州诸将的抗曹之举作出呼应。马超兵败后居然是先投奔张鲁；及至攻雒城、成都期间，刘备才派李恢赴汉中联络马超，可知在建安十六年刘备对凉州诸将连起码的联络都不曾有过。联系刘璋赴会时率步骑三万的声势和“乘舆帐幔，精光耀日”的排场，刘璋的确有意借助刘备的声势以巩固自己在益州的统治，刘备本人也无意于此时北上进取。
欢宴百余日，讨张鲁的事才提上日程。讨张鲁原是刘璋声称邀请刘备来益州的目的。在最主要的目的已经达到后，刘璋还是希望刘备去讨张鲁的。汉中也属于益州，由于张鲁的叛逆，益州巴中一带也不稳定。所以，讨张鲁也是在巩固刘璋的地位。刘璋增刘备之兵，厚加资给，使击张鲁；又令白水关的驻军归刘备节制。刘备合军共三万余人，车甲、器械及各种物资都很充足。刘璋自还成都，刘备北至葭萌。
刘备至葭萌后，并未立即北上讨张鲁，而是“厚树恩德以收众心”。刘备在葭萌足足呆了十个月的时间，庞统认为刘备到了必须作出抉择的时刻。庞统给刘备提出取益州的三策：“阴选精兵，昼夜兼道，径袭成都，璋既不武，又素无预备，大军卒至，一举便定，此上计也。杨怀、高沛，璋之名将，各仗强兵，据守关头，闻数有笺谏璋，发使遣将军还荆州。将军未至，遣与相闻，说荆州有急，欲还救之，并使装束，外作归形，此二子既服将军英名，又喜将军之去，计必乘轻骑来见，将军因此执之，进取其兵，乃向成都，此中计也；退还白帝，连引荆州，徐还图之，此下计也。若沉吟不去，将致大困，不可久矣。”
当时，摆在刘备面前的选择实际上有三个：要么北上讨张鲁，要么对刘璋采取行动，要么退回荆州。庞统所进的三策，皆着眼于对刘璋采取行动。不过，在庞统的三策中，都没有提到一个政治问题，如何既将益州纳为复兴汉室的基地，又不违背他“欲信大义于天下”的初衷？惟有解决好这个问题，得到益州才是复兴汉室事业的光大，而不只是占据一块地盘。
我认为，刘备应该去讨张鲁。汉中是益州的一部分，占据汉中，北阻秦岭，益州才称得上“险塞”。刘备为完成“跨有荆益”的阶段性目标，迟早是要攻取汉中的。
最重要的是，讨张鲁而取汉中，将有助于刘备以政治手段取得益州。考虑到，日后刘备从曹操手中尚能夺取汉中，在当时从张鲁手中夺取汉中应该是没有问题的。如果刘备占领汉中，那么巴蜀面向外部的两个主要方向，东面的荆州和北面的汉中，都处在刘备势力的控制之中。这种态势能使刘备向益州的士人们，无论是益州本土士人还是客籍士人，刘璋与二者的关系都处在一种互不信任的状态中展示：是刘备而不是刘璋能给他们提供保护。然后，在“厚树恩德以收众心”的基础上，促使刘璋将益州让给刘备。即使不是让州，至少也能将刘璋置于一种从属的地位，纳入到刘备复兴汉室的大业之中。
刘备既然是表示“欲信大义于天下”，就应该先信大义于益州。根据刘璋邀请刘备入蜀的说法，讨张鲁与拒曹操是联系在一起的，因此，刘备能自然而然地将讨曹灭贼、复兴汉室的政治主题赋予在讨张鲁的行动之中。这样取得的益州才是他日后复兴汉室的基业。以这种方式取得益州，无须付出与同为汉朝宗室的刘璋反目的政治代价，也不会在孙权方面留下“猾虏乃敢挟诈”的负面印象。
刘备此时的处境譬如骑虎难下。如果他不能在讨张鲁的行动中看到一种以政治手段谋取益州的前景，那么他的选项便只剩下两个，要么退回荆州，要么对刘璋动手。若在葭萌久拖下去，刘璋会对他产生疑虑，益州的士民也会对他产生疑虑。在这种处境中，刘备决定对刘璋动手。
刘备最终采用了庞统所说的中计。跟庞统的方案稍有不同的是，刘备打算制造一个借口，不光是要诳来白水关的杨怀、高沛二将，还要显示：双方翻脸，曲在刘璋。
时值曹操准备东击孙权，孙权呼刘备自救。此事给刘备提供了制造借口的机会。刘备写信给刘璋说：“曹公征吴，吴忧危急。孙氏与孤本为唇齿；又乐进在青泥与关羽相拒，今不往救羽，进必大克，转侵州界，其忧有甚于鲁。鲁自守之贼，不足虑也。”顺便向刘璋请求增补兵力一万人及粮草诸物。刘璋没有完全满足刘备的要求，只答应给兵四千，物资方面给其半数。刘备便是以此为借口与刘璋翻脸。他激怒士众曰：“吾为益州征强敌，师徒勤瘁，不遑宁居；今积帑藏之财而恡于赏功，望士大夫为出死力战，其可得乎！”
刘备的这个借口实在是非常牵强。不管他怎样激愤，事实上他并不曾真的“师徒勤瘁”地为益州征强敌；刘璋对他是“厚加资给”，“车甲器械，资货甚盛”，而诬之以积财吝赏，实在说不过去。况且，纵然刘备所说的一切都成立，也不至于就要举兵相攻。
实际的情况是，刘备这个计划的后半截还没来得及实施，就因张肃泄密而使双方在事实上翻脸了。时在刘璋身边的张松显然并不知道刘备的计划，以为刘备真的要退回荆州。他给刘备及法正写信问：“今大事垂立，如何释此去乎！”张松之兄张肃知其谋，担心祸及于己，遂向刘璋告发。
刘璋迅速收斩张松，通知沿路诸关隘，闭关以拒刘备。双方关系正式破裂。但在葭萌北面的白水关驻军显然并不知晓。刘备召来杨怀、高沛，责以无礼，斩之，旋即勒兵至白水关，收并其驻军，然后，回师占据涪城。
刘备举兵的消息传到成都，益州从事郑度建议刘璋说：“左将军悬军袭我，兵不满万，士众未附，军无辎重，野谷是资，其计莫若尽驱巴西、梓橦民内涪水以西，其仓廪野谷，一皆烧除，高垒深沟，静以待之。彼至，请战，勿许，久无所资，不过百日，必将自走，走而击之，则必擒耳。”
郑度针对刘备客军作战的弱点，建议刘璋坚壁清野，耗垮刘备。这正是刘备所担心的。但如法正所料，刘璋未用郑度之计。他说：“吾闻拒敌以安民，未闻动民以避敌也”。从刘璋的话看，此人虽然闇弱，但宅心还算仁厚，不忍扰民以拒刘备。
从刘璋迎战刘备的战略看，刘璋纵不能采用郑度坚壁清野的建议，也应该坚守不战，使刘备不能得志。刘备客军作战，唯有战胜而求生。刘璋却主动出战，这正是刘备所想要的。待到刘璋坚守雒城，刘备的战事遂没有开始那么顺利。
关于刘备围攻雒城的情形，吕岱给江东方面带回去这样的判断：“备部众离落，死亡且半，事必不克。”曹营方面甚至传言刘备已死。因为战事艰难，刘备才会召诸葛亮、张飞和赵云从荆州率军入蜀。
刘备围攻雒城，时间长达一年多。至建安十九年夏，才攻破雒城。攻下雒城后，刘备进围成都。诸葛亮、赵云、张飞等入蜀后，进克江州，略定江阳、犍为、巴西、德阳等地，然后，引兵来会，合围成都。
刘备还派李恢赴汉中联络马超，马超遂降于刘备。为造成震慑效果，刘备暗中以兵资之，令马超领兵屯于成都城北，给成都守军一种印象，似乎马超也领兵来助刘备攻取益州。城中见此，大感惊恐。围攻成都数十日后，刘备派简雍入城游说刘璋投降。刘璋派手下张裔赴刘备营中谈投降条件。刘备“许以礼其君而安其人”，于是刘璋决定投降。
成都投降前的情形，《蜀书》刘二牧传载：城中尚有精兵三万人，谷帛支一年，吏民咸欲死战。璋言：“父子在州二十余年，无恩德以加百姓。百姓攻战三年，肌膏草野者，以璋故也，何心能安！”遂开城出降，群下莫不流涕。从雒城长达一年多的坚守，到成都吏民“咸欲死战”，及至刘璋开城出降“群下莫不流涕”，益州吏民表现出一种顽强的抵抗意志。刘焉、刘璋父子在益州二十余年，与益州本土士人一直未能建立相互的信任，这也是他感到统治危机从而邀请刘备入蜀的原因。为什么益州吏民此时倒表现出了一种愿意替刘璋死战到底的抵抗意志呢？或许可以说，益州吏民咸欲死战的抵抗意志，与其说是来自对刘璋的效忠，不如说是对刘备背弃信义的义愤。
刘璋投降了，刘备和他带领的那些军人们进城了。
益州的士民们看到，那些士兵们进城之后，都扔下武器，争相奔赴各府库，抢夺宝物财货。他们不知道的是，这是刘备为激励将士们攻城而许下的承诺。据载：初攻刘璋，备与士众约：“若事定，府库百物，孤无预焉。”及拔成都，士众皆舍干戈，赴诸藏竞取宝物。军用不足，备甚忧之。刘巴曰：“此易耳。但当铸直百钱，平诸物价，令吏为官市。”备从之。数月之间，府库充实。
不久，益州的士民们又看到，士兵们从百姓家中抢掠的谷帛又还给了百姓。他们不知道的是，这跟一位叫赵云的将军的谏议有关；他们更不知道的是，成都的房宅及周围园地桑田也都差点被分赐给诸将。据载：益州既定，时议欲以成都中屋舍及城外园地桑田分赐诸将。云驳之曰：“霍去病以匈奴未灭，无用家为。今国贼非但匈奴，未可求安也。须天下都定，各反桑梓，归耕本土，乃其宜耳。益州人民，初罹兵革，田宅皆可归还，令安居复业，然后可役调，得其欢心。”
在战乱中，士兵们抢掠财物原是难免的现象。刘邦入咸阳后，也发生过“诸将皆争走金帛财物之府分之”的事，刘邦本人也想住在奢华的秦宫里，樊哙和张良劝谏，他才纠正。张良还说此种做法无异于“助纣为虐”，刘邦这才封其府库，还军灞上，并与秦民约法三章。刘邦以此深得秦民之心，为他以后还定三秦打下了基础。日后刘邦在中原与项羽相争，不论战事顺利与否，关中都是他稳固的大后方。
刘备进城之后，任由士兵们抢掠府库及百姓财物，甚至欲瓜分百姓田宅，以大量财物赏赐将士，俨然大业已成，论功行赏。那时候，他显然忘了，高祖如何因之以成帝业。为复兴汉室大业计，他应该安抚益州士民，让他们安居复业，然后向他们征调赋税和劳役、兵役，这样才能将益州经营为日后复兴汉室的基地。
彭羕和法正一样，是刘备所用人物中较有争议的两位。刘备定益州后，法正为蜀郡太守、扬武将军，外统都畿，内为谋主。法正在刘璋时未获重用，“又为其州邑俱侨客者所谤无行，志意不得”。现在，他帮刘备夺占益州，权倾内外。史言法正：“一湌之德，睚眦之怨，无不报复，擅杀毁伤己者数人。”看来，法正得势后对当初毁谤他的人进行了报复，以致有人看不下去，提醒诸葛亮应该加以抑制：“法正于蜀郡太纵横，将军宜启主公，抑其威福。”诸葛亮回答说：“主公之在公安也，北畏曹公之强，东惮孙权之逼，近则孙夫人生变于肘腋之下；当斯之时，进退狼跋，法孝直为之辅翼，令翻然翱翔，不可复制，如何禁止法正使不得行其意邪！”法正的飞扬跋扈，连诸葛亮都觉得难以加以抑制。一个当初在州人口碑中名声不佳的人，在背弃故主，夺占益州后，如此作威作福，在益州士人中的消极影响可想而知。
彭羕，益州广汉人，刘备取益州后，任命他为治中从事。彭羕“姿性骄傲，多所轻忽”，仕州不过书佐，“后又为众人所谤毁于州牧刘璋”，被髠钳为徒隶。史言：“（彭）羕起徒步，一朝处州人之上，形色嚣然，自矜得遇滋甚。”又一个在刘璋的时代不得志的人，在益州易主之后，飞扬跋扈。法正和彭羕的境遇不同的是，法正因为对刘备夺益州功劳之大，连诸葛亮都难以改变他在刘备心中的印象，诸葛亮本人与法正，“虽好尚不同，以公义相取。亮每奇正智术”；而诸葛亮对彭羕，表面上虽与相交，“而内不能善”，多次提醒刘备，彭羕“心大志广，难可保安”。刘备遂渐渐疏远他。彭羕先是被外放为江阳太守，旋即以失言而获罪被诛。从他下狱后给诸葛亮写信申辩的内容看，彭羕被诛，应该不是因为真有什么逆谋，而是影响太恶劣。
刘备占领益州后，最失策的还是对益州故主刘璋的处置。早在入蜀前，庞统为促成刘备决策取蜀，说到“事定之后，封以大国”，以安置刘璋；围攻成都时，刘备与刘璋的使者张裔谈投降条件，“许以礼其君而安其人”，刘璋这才投降。
刘璋投降后，刘备对他的处置办法是，将他迁至荆州公安，将其私人财物及振威将军的印绶尽数归还给他。刘璋的长子刘循因娶庞羲之女，经庞羲请求，留在益州；次子刘阐则随刘璋迁至公安。此外，刘备娶了刘璋之兄刘瑁的遗孀吴氏。刘备称帝后，立吴氏为皇后。
刘备进城后，纵兵抢掠，已然没做到他承诺的“安其人”，将刘璋徙置荆州，形同软禁，又没有做到他承诺的“礼其君”。相比之下，曹操对待投降的对手，如张绣、刘琮、张鲁，大多给以礼遇厚待。刘璋在有条件继续抵抗的情况下，以益州百姓为念，不欲生灵涂碳，开城投降。无论如何，他只是投降者，而不是战俘。
日后，孙权袭占荆州，刘璋落到孙权手上。孙权倒是尽量发挥刘璋父子的政治价值。孙权先是以刘璋为益州牧，把他安置在秭归，俨然一副要送他回去统领益州的姿态，实则利用刘璋的身份号召益州内部反刘备的势力。刘璋死后，适值益州南中雍闿反叛，降附于吴。孙权又以刘璋之子刘阐为益州刺史，将其安置在交州与益州交界处，策动蜀中反刘备的势力。诸葛亮主政后，着手恢复联盟。诸葛亮平南方，孙权召刘阐还吴。孙权才收起以刘璋父子牵制蜀汉这张牌。
《华阳国志》载：李邈，字汉南，邵兄也，刘璋时为牛鞞长。先主领牧，为从事。正旦命行酒，得进见，让先主曰：“振威以将军宗室肺腑，委以讨贼，元功未效，先寇而灭。邈以将军之取鄙州，甚为不宜也。”先主曰：“知其不宜，何以不助之？”邈曰：“匪不敢也，力不足耳。”有司将杀之，诸葛亮为请，得免。
李邈个性狂直，敢于直言，所以他敢当面指责刘备夺占益州的不正当。在李邈看来，刘璋与刘备同为“宗室肺腑”，刘璋请刘备来讨贼，贼未讨，自己的益州反被刘备夺占。李邈甚至毫不隐讳地表示，他之所以没有公然反对刘备，只是由于“力不足耳”。不管怎么说，刘备在涪城之会上与刘璋当面把酒言欢，转身却袭而取之，手段确实不那么正当，这肯定会影响到益州本土士人对他的认同。
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