曹操加封刘璋为振威将军,璋兄刘瑁为平寇将军。刘瑁患癫狂病去世。刘璋又派别驾从事蜀郡人张肃给曹操送去三百老兵及其他皇家所用杂物,曹操封张肃为广汉太守。刘璋再派别驾张松前往拜谒曹操,曹操此时已平定荆州、击走刘备,没再对张松加封任用,张松因此怀有怨心。
时逢曹操军队在赤壁失利,且因瘟疫而死亡甚众。张松返还,极力诋毁曹操,劝说刘璋主动断绝与曹操的联系。他对刘璋说:“刘豫州与您为宗室兄弟,可以与他结交联盟。”刘璋皆以为是,故派法正前往与刘备结好联盟,随即又指示法正和孟达送去数千兵卒帮刘备抵御曹军,法正完成使命归还。
其后张松又劝说刘璋:“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,派法正去迎请先主刘备。刘璋的主簿黄权向刘璋陈说迎刘备入川的危害,从事广汉人王累将自己倒悬在州城城门上向刘璋进谏,刘璋拒不接纳,并指示所到之处招待刘备,使刘备进入益州如同返归故里。
刘备先至江州北,再由垫江水路到涪县,距离成都仅三百六十里路程。
这年是汉献帝建安十六年(211)。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。第二年,刘备军至葭萌,还军向南进攻刘璋,一路节节取胜。
建安十九年(214),刘备进军围困成都数十日,此时成都城内仍有精兵三万,食用物资足可支持一年,城中官民都决心与刘备决一死战。但刘璋说:“我父子领有益州二十多年,对百姓没有施加什么恩德。现在百姓受攻战三年之累,抛尸草野,都因为我刘璋所致,我于心何安啊!”于是开城投降,部下无不流泪。
刘备将刘璋迁往南郡公安县,并将他的财物和原来所佩的振威将军印绶全都还给他。孙权杀死关羽,夺还荆州后,刘备又任命刘璋为益州牧,让他驻守秭归。
刘璋死后,南中豪强雍..占据益州郡反叛,归附东吴。孙权又任命刘璋之子刘阐为益州刺史,驻守交、益两州的交界处。蜀丞相诸葛亮平定南方,刘阐逃还东吴,官居御史中丞。
其先,刘璋长子刘循娶庞羲之女为妻。刘备安定蜀地后,庞羲被任为左将军司马,当时刘璋听从庞羲意见留下刘循,刘备乃封刘循为奉车中郎将。故此刘璋两个儿子的后代,分别生活在吴、蜀两国