引狼入室

建安十六年(211年)，刘璋听说曹操将派兵到汉中征讨张鲁，心中恐惧，张松又劝说刘璋：“现在州中将领庞羲、李异等人都居功自傲，且心怀异志，如不能得到刘豫州的帮助，益州将外有强敌攻击，内遭乱民骚扰，必定走向败亡。”

刘璋又听从了张松之言，立刻派法正率部队迎接刘备。刘璋的主簿巴西人黄权劝阻说：“刘备有骁勇的名声，现在要是以部下的身份对待他，就没法满足他的心愿;要是以宾客的身份对待他，一国不容二主，造不是使自己安全的办法。”从事广汉人王累将自己倒吊在益州城门上劝阻刘璋，刘璋全都不予采纳。

刘备从江陵率军赶到涪城，刘璋率领步、骑兵三万多人，车驾幔帐，光耀夺目，前往与刘备相会;刘备所率将士依次前迎，大家欢聚宴饮百余日。刘璋以大批物资供助刘备，让他去讨伐张鲁，然后两人告别。

建安十七年(212年)，刘备进驻葭萌。张松的哥哥广汉太守张肃害怕灾难临头，就把张松的图谋禀告了刘璋，刘璋将张松收捕处死，下令所有关隘的守卫部队封锁道路。刘备大怒，掉转兵力攻打刘璋。

双方战争历时近三年，期间刘璋军杀死了刘备军军师庞统，使得刘备陷入苦战。后来诸葛亮、张飞、赵云三路援军由荆州支援刘备。

建安十九年(214年)，刘备进兵包围成都，并派简雍劝降刘璋。当时城中有三万精良部队，粮食够支持一年，官吏百姓都想抵抗。

刘璋说：“我父子在益州二十多年，没有给百姓施加恩德，却打了三年，许多人死在草莽野外，只是因为我的缘故。我怎么能够安心!”于是打开城门，出城投降，部下没有不哭的。

刘备把刘璋迁至公安，并将财物归还于他，再佩振威将军印信。

去世

建安二十四年(220年)，东吴孙权杀关羽，得荆州，以刘璋为益州牧，驻于秭归，但是不久病死。