关中之战结束后，曹操率领主力返回中原，令马超有了喘息之机。献帝建安十八年（公元213年），马超势力死灰复燃，再度在凉州地区作乱，并占领了凉州州治冀城。不过，在凉州本地势力的联合打击下，马超在献帝建安十九年（公元214年）被赶出了凉州，不得不逃往汉中投靠张鲁势力。至此，马超离开了曾经成长和奋斗达三十八年的关中。
汉中，地处陕西南部，在汉水上游，北临秦岭，南靠巴山，战略地位重要。汉中原本是益州的一个郡，下辖南郑、城固、安阳等九城，郡治为南郑。东汉末年，张鲁占据汉中，成为控制这一地区的割据势力。在经过数十年的发展后，张鲁成为西南地区实力最为强劲的割据势力之一。
马超的到来，令张鲁又喜又忧。有了马超，日后无论是对付进犯的曹操，还是出兵刘璋占据的益州，就有了一位骁勇善战的悍将。不过，这位为了达到目的而不顾家人死活的"背父叛君"之人，又令张鲁非常担忧。在这种矛盾的心态下，张鲁对马超的态度逐渐冷淡，马超的日子越来越难过，最终与张鲁反目，经武都逃到了氐中。
就在此时，刘备占据了益州大部地区，正在围攻益州的州治成都。为了加快战争进程，刘备派使者联络马超，希望马超加盟。马超一口应允，挥军进入益州，出现在成都城下。刘璋眼看大势已去，开城投降。至此，益州落入刘备之手，马超也成为了刘备集团的一员，并被任命为平西将军之职。平西将军，是汉末的高级军职，属于重号将军，执掌征战讨伐，由此也足见刘备对于马超的重视。
