璋說：“劉豫州與您為宗室兄弟，可以與他結交聯盟。
”劉璋皆以為是，故派法正前往與劉備結好聯盟，随即又指示法正和孟達送去數千兵卒幫劉備抵禦曹軍，法正完成使命歸還。
其後張松又勸說劉璋：“現在州中将領龐羲、李異等人都居功自傲，且心懷異志，如不能得到劉豫州的幫助，益州将外有強敵攻擊，内遭亂民騷擾，必定走向敗亡。
”劉璋又聽從了張松之言，派法正去迎請先主劉備。
劉璋的主簿黃權向劉璋陳說迎劉備入川的危害，從事廣漢人王累将自己倒懸在州城城門上向劉璋進谏，劉璋拒不接納，并指示所到之處招待劉備，使劉備進入益州如同返歸故裡。
劉備先至江州北，再由墊江水路到涪縣，距離成都僅三百六十裡路程。
這年是漢獻帝建安十六年(211)。
劉璋率領步、騎兵三萬多人，車駕幔帳，光耀奪目，前往與劉備相會；劉備所率将士依次前迎，大家歡聚宴飲百餘日。
劉璋以大批物資供助劉備，讓他去讨伐張魯，然後兩人告别。
第二年，劉備軍至葭萌，還軍向南進攻劉璋，一路節節取勝。
建安十九年(214)，劉備進軍圍困成都數十日，此時成都城内仍有精兵三萬，食用物資足可支持一年，城中官民都決心與劉備決一死戰。
但劉璋說：“我父子領有益州二十多年，對百姓沒有施加什麼恩德。
現在百姓受攻戰三年之累，抛屍草野，都因為我劉璋所緻，我于心何安啊！”于是開城投降，部下無不流淚。
劉備将劉璋遷往南郡公安縣，并将他的财物和原來所佩的振威将軍印绶全都還給他。
孫權殺死關羽，奪還荊州後，劉備又任命劉璋為益州牧，讓他駐守秭歸。
劉璋死後，南中豪強雍..占據益州郡反叛，歸附東吳。
孫權又任命劉璋之子劉闡為益州刺史，駐守交、益兩州的交界處。
蜀丞相諸葛亮平定南方，劉闡逃還東吳，官居禦史中丞。
其先，劉璋長子劉循娶龐羲之女為妻。
劉備安定蜀地後，龐羲被任為左将軍司馬，當時劉璋聽從龐羲意見留下劉循，劉備乃封劉循為奉車中郎将。
故此劉璋兩個兒子的後代，分别生活在吳、蜀兩國。