在赤壁之战前后，孙、刘、曹三家都想占据益州，其中竞争以孙权、刘备最为激烈。刘备在诸葛亮的帮助下，利用曹操势大，孙权重视联合抗曹的这一心理，为刘备谋取到了益州门户南郡。反观孙权，虽然内心极力想要占据益州以此来抗衡曹操，但在赤壁之战前，孙权有心无力，赤壁之战后，因周瑜病死，孙权只好书信刘备，请求共取益州。
作为诸葛亮战略计划中最重要的根据地，刘备是不可能让孙权插足益州的。于是，孙权就命孙瑜率水军进屯夏口，打算单独进攻益州。刘备立即作出反应，命关羽屯江陵，张飞屯秭归，诸葛亮屯公安，自己驻驻孱陵。孙权只得召回孙瑜，取消攻蜀的计划。
在赤壁之战前，曹操占据荆州后，刘璋就派张松前往祝贺。张松学识渊博，杨修就建议曹操将张松留下任用，但被曹操拒绝了，于是张松就怨恨曹操，回到蜀地就劝刘璋与曹操断绝关系，结好于刘备。
公元211年七月，曹操派钟繇进兵汉中，刘璋为此心怀恐惧，担心曹操占领汉中后会对益州用兵，就在张松建议下派孟达、法正率军四千迎刘备入蜀，抢先占据汉中。刘璋主薄黄权对刘璋说：“左将军刘备素有骁名，如果将他迎进蜀中，以部曲待遇对待她，他就会不满；以宾客之礼对待他，一国又不容二主。假若客人有泰山的安稳，那么主人就危险了。不如关闭边境以待时情。”刘巴也建议刘璋不要迎刘备入蜀，刘璋不听。（法正及张松此时已暗中投奔刘备，并将益州地理图交给了刘备）
在庞统的建议下，刘备决定进取益州。于是，刘备留诸葛亮、关羽、张飞、赵云等人镇守荆州，自率庞统、法正、黄忠、魏延等人向蜀地进军。
作战经过公元211年十二月，刘备开始入蜀，刘璋要求各地官员都必须要迎接刘备。巴郡太守严颜感叹道：“这就好比自己在深山之中放出了一匹猛虎来保护自己啊。”当刘备率军抵达涪县时，刘璋亲率大军三万来迎接刘备，并给刘备补充了米二十万斛、马千匹、车千乘及大批布帛等物资，同时将驻守在白水关的白水军交给刘备指挥。
张松让法正建议刘备，在与刘璋会面时直接将其抓获。庞统也赞同这个建议，抓获刘璋就可不动刀兵地轻而易举的占据益州。不过刘备认为自己是外来户，对当地百姓还没有实施恩惠，刚进入别人的土地就篡夺，这会让百姓觉得自己没有恩德可言，就拒绝了这个建议。
刘备率军北进至葭萌关后便屯兵于此，不再进军。从211年十二月到212年十二月，刘备在这一年多的时间里只是收买人心，除此之外毫无动静。庞统就建议刘备道：“选派精兵沿小道昼夜兼程袭击成都。刘璋不懂军事，一定对此毫无防备，这是上策。杨怀、高沛各自率军驻守关隘，他们多次向刘璋上书请求将您遣回荆州。我们以荆州有急为由，主动撤回荆州，杨怀等人本就敬重您，再加上您要撤回荆州，一定会前来送行，到时就趁机抓获，收编军队，进军成都，此为中策。退回白帝城，观察局势再做打算，此为下策。如果要是犹豫不决，那就很难再次久留。”刘备最终选择了庞统的中策。
刘备正准备以荆州有急为由时，曹操又率大军亲征濡须，并攻克了孙权的江西大营。于是，孙权紧急书信刘备求援，刘备就借此机会写信给刘璋，说孙权和他是唇亡齿寒，如果不去救援，那么荆州就会沦陷，荆州一沦陷，益州也就会被曹操占领。在信中，刘备还向刘璋索要一万兵马和军事物资。
刘璋因刘备一年没有动静，早就很恼火了，只给了刘备4000人马，军事物资也只给了一半。恰逢此时，张松的哥哥张肃担心张松勾结刘备一事会牵连到自己，就揭发了张松与刘备密谋益州的事情，刘璋将张松斩首，并通告各地不得与刘备再有联系。
而白水军督杨怀、高沛得知刘备要离开，果然前来求见，刘备立即以无主客之礼斩之，并以刘璋未给全部物资为由来激怒部众的反璋情绪。随即以黄忠、卓膺为先锋，自己率主力在后，留霍峻率领百人守葭萌关，然后派人前往荆州，召诸葛亮率兵入蜀。
213年五月，益州从事郑度建议刘璋坚壁清野，以此困死刘备，然后撤刘备撤退时再一举出击将其击溃，刘璋不从，兵分两路，一路为扶禁、向存率军一万进攻葭萌关，一路为冷苞、张任、邓贤、吴懿等人率军前去迎击刘备，但均被刘备军击败。随后，刘璋又派李严、费观、吴懿统领绵竹周边各军与刘备交战，结果李严、费观、吴懿直接率军向刘备投降。刘备军力增强后，乘胜进攻，包围了雒县。
214年五月，诸葛亮留关羽镇守荆州，带着张飞、赵云沿长江逆流而上，接连攻占了巴东、江州、巴郡，并俘获了严颜。之后，诸葛亮派赵云进攻江阳、犍为等地，向成都之南迫近，派张飞攻取德阳、广汉等地，向雒县前进。
此时的刘备，已经围困雒县一年，期间，军师庞统也因中流矢阵亡。刘备让法正给刘璋写劝降信，信中陈述双方实力及利害，并保证刘备一定会善待刘璋。但刘璋对法正的劝降不加理会。
不久，坚守了一年的雒县被刘备攻克，遂率军围困成都，此时的张飞、赵云、诸葛亮也率军抵达至成都城下，同时，马超也投奔了刘备，率军屯于城北。
在围困成都几十天后，刘备派简雍入城劝降刘璋。此时的成都城内尚有精兵三万，粮草也足够支持两年，而且军民都愿拼死作战。但刘璋却说：“我与父亲掌管益州二十余年，一直没有恩德于百姓，反而却因为三年战争让不少百姓饿死城外，这都是我的过错，我又怎能心安。”
于是，刘璋在六月与简雍一同出城投降。刘备遂自立为益州牧，任诸葛亮为益州太守，将刘璋安置于公安。
结语赤壁之战后，刘备占据荆州，三国鼎立之势就此形成。刘备夺取益州之战，其武力部分在其中并没有起到太大作用，更多的因素是谋略部分。当然，这与刘璋对军事方面一概不知也有很大的因素。
刘备以征讨张鲁为名，进军葭萌关，屯兵一年，训练军事，而刘璋却对此毫无反应。当得知刘备与张松谋取益州的消息后，刘璋也只是杀死张松，断绝各地与刘备的来往，却不整军备战来抗击刘备。最让人不解的是，在雒县坚守一年的时间里，成都城内的三万精兵竟然没有动作。这一而再，再而三的战略失败让刘备得以占据益州。
,
