且说张鲁依阎圃之言，意欲起兵攻取西川，早有探马报入益州。
益州牧刘璋，字季玉，江夏郡竟陵县（今湖北天门市）人，其父刘焉字君郎，西汉鲁恭王刘馀之后裔，汉章帝元和年间，刘馀一支徙封竟陵。
刘焉年轻时在州郡任职，因为宗室身份而被授予郎中一职，其师祝恬汉桓帝时任司徒。刘焉因老师去世而离职，在阳城山讲学教授，后被推举为贤良方正，被司徒府征辟，历任雒阳县令、冀州刺史、南阳郡太守、宗正、太常等官。
刘焉目睹汉灵帝治下朝纲混乱、王室衰微的状况，故而向朝廷建议说：“刺史、太守行贿，盘剥百姓，招致众叛亲离。应该挑选那些清廉的朝中要员去担任地方州郡长官，借以镇守安定天下。”
他本人自请充任交州牧，意欲借此躲避世乱。
刘焉这一用宗室、重臣为州牧，在地方上凌驾于刺史、太守之上，独揽大权以安定百姓“废史立牧”的建议对东汉末年乃至三国时期都有很大的影响，造成了各地割据军阀的形成，包括刘焉在内的州牧上任后基本就不再受朝廷的控制。
刘焉以州牧身份建立的割据势力为当时最早的一批，同时也是持续时间较长的一股割据势力。
当时，益州刺史郤俭在益州大肆聚敛，贪婪成风。
本来想领交州牧避祸的刘焉因为听侍中董扶说益州有天子之气，改向朝廷请求为益州牧。
于是朝廷封刘焉为阳城侯，为监军使者、任益州牧，前往益州逮捕郤俭，整饬吏治。
因为道路不通，刘焉暂驻在荆州东界。
此时郤俭已被黄巾军首领马相等杀死，但是刚称帝几日的马相又被益州从事贾龙组织军队击败，迎接刘焉入益州，治所绵竹。
刘焉上任后，任命贾龙为校尉，将他迁到绵竹居住。
刘焉安抚收容逃跑反叛的人，极力实行宽容恩惠的政策。
五斗米道首领张鲁的母亲长相美丽，加上懂得神鬼邪说，和刘焉家有往来，刘焉就任命张鲁为督义司马，与别部司马张修一起进攻汉中郡，杀汉中太守苏固。
张鲁在汉中得势后，却杀死张修，截断交通，斩杀汉使，刘张两家由此结怨。
刘焉则以米贼作乱阻隔交通为由，从此中断与中央朝廷的联络。
他进一步对内打击地方豪强，巩固自身势力，益州因而处于半独立的状态。
天下诸侯讨伐权臣董卓之时，刘焉也拒不出兵，保州自守。
犍为郡太守任岐及之前平乱有功的贾龙在司徒赵谦的游说下起兵反对刘焉，赵谦又奉命率军进击益州，但是因贾龙等被刘焉击杀而撤军。
初平年间，刘焉更造作乘舆车具（天子所用的车架）千余辆，欲称帝。
荆州牧刘表上言朝廷，称刘焉“有似子夏在西河疑圣人之论（意指其图谋不轨）”。
此后，刘焉称病，让朝廷将其子奉车都尉刘璋从京城派到益州，趁机将其留下。
兴平元年，刘焉在朝中的长子左中郎将刘范、次子治书侍御史刘诞与征西将军马腾策划进攻长安，因密谋败露，逃往槐里。
刘范不久被杀，刘诞亦被抓获处死。
议郎庞羲送刘焉的孙辈入蜀免受牵连。
此时绵竹发生大火，刘焉的城府被焚烧，所造车乘也被烧得一干二净，四周民房亦受其害，刘焉不得已迁州治到成都，因为对死去的两个儿子伤心过度，又担忧灾祸，不久便发背疮而死。
刘焉死后，益州官吏赵韪等见刘璋温仁，便于控制，于是上书推举他继掌益州刺史，得朝廷诏为益州牧，同时任命赵韪为征东中郎将。
将领沈弥、娄发、甘宁起事反对刘璋，被赵韪打败后逃奔荆州。
此前荆州牧刘表上书告发刘焉在乘车器物衣服方面和天子比拟，有僭越之嫌，因此赵韪驻兵朐腮以防刘表。
当初南阳、三辅的几万家百姓流亡到益州，刘焉将他们全部收为部众，称为“东州兵”。
刘璋性情柔弱宽容，缺乏威信谋略。东州人侵凌横暴，成为百姓的灾难，刘璋没有能力制止，旧有的士人相当埋怨并且叛离。
赵韪在巴中，很得百姓士兵的欢心，刘璋将大权交给他。
赵韪见到民心不和，就暗中勾结州中的世家望族发动叛乱，蜀地多处响应。幸得刘焉之前收容建立的这支“东州兵”拼力死战，才平息了叛乱，杀赵韪于江州，成为刘璋平定赵韪内乱的决定性力量。
刘璋为人懦弱，原本依附于刘焉的汉中张鲁骄纵，不听刘璋号令，于是刘璋杀张鲁母弟，双方成为仇敌，
刘璋派洛阳人、自己儿媳的父亲庞羲任巴西太守防御张鲁，但多次被张鲁所破。
庞羲探知马超投奔汉中，张鲁意欲攻川，急忙报知刘璋。
刘璋闻之大忧，急聚众商议。
忽一人昂然而出：“主公放心，某虽不才，愿凭三寸不烂之舌，使张鲁不敢小觑西川。”