刘焉的儿子刘范在长安，和马腾共谋，串通刘焉，企图起兵袭击李傕，结果被击败，马腾退回凉州，刘范被杀，刘焉的二儿子刘诞死在军中。
刘焉进入益州境内的时候，因为原来的州治所经过兵乱，残破不堪，就将州治所在地迁往绵竹。就在得到刘范、刘诞被杀的消息的时候，绵竹又发生了大面积火灾，他之前准备的天子乘舆等都被烧毁。刘焉只好又将州治迁往成都。不久后，刘焉死去。
刘焉死时，本来有两个儿子，刘瑁和刘璋都在益州，但属下赵韪等人认为刘璋暗弱，易于控制，所以扶植刘璋继位为监军使者，益州牧。之后，刘璋又派赵韪出兵进攻荆州刘表，但赵韪率兵还没离开益州境内，就率兵发动叛乱，回师成都，想取而代之。
汉末大乱的时候，南阳和关中的一些百姓逃亡进入益州境内，有几万人，刘焉进入益州之后，将这些人征兵入伍，也就是东州兵。正是在东州兵的支持下，刘焉才能威服益州。
