平定益州后，刘备打算将成都城中房舍及城外园地桑田分赐给诸将。赵云劝谏道："霍去病以匈奴未灭，无用家为，今国贼不只像匈奴只有一个，还不到可以安定下来的时候，必须等到天下的乱贼都平定之后，才可让众人返回家乡去种植桑梓，回归故土去耕作田地，这样才是正道。益州的人民是第一次遭遇到战争，应该将田宅房产归还给百姓，先让他们安居乐业，然后才能叫他们服兵役，纳钱粮，也才能得到益州的民心。"刘备同意了赵云的建议。
建安二十三年（218年），刘备率军进攻汉中，次年，黄忠在定军山打败张郃并斩杀了夏侯渊，曹操率大军增援。赵云见黄忠过了约定未归，料到黄忠中了埋伏，所他便带着数十骑的小部队出了兵营的围栅，赵云先后两次杀入曹军重围，先后救出了黄忠、张著。沔阳长张翼正在防守围栅，见曹操大军杀到，便欲闭门拒守。赵云回营后，下令大开栅门，全军偃旗息鼓。曹军怀疑赵云设有伏兵，便向后退却。这就是历史上著名的"空城计"。与诸葛亮无关。曹军撤退时，赵云下令敲响战鼓，紧吹号角。命蜀军用弩箭射向曹军，曹军大为惊骇，自相践踏，坠入汉水淹死者甚多。次日刘备察看昨日战斗之处，联想到当年长坂坡大战，赞叹道："子龙一身都是胆也！"于是，赵云在军中便有了"虎威将军"的称号。
建安二十四年（219年）冬，关羽战死，章武二年（222年），刘备不听赵云劝谏，恣意率东征大军与吴军在猇亭爆发了"猇亭之战"，刘备大败病逝。建兴元年（223年），后主刘禅继位，因赵云此时于永安防卫东吴，故将赵云封为中护军，转驻汉中。次年，诸葛亮出兵北伐，宣称将由斜谷道取郿，并令赵云、邓芝为疑军，占据箕谷。马谡在张郃攻击下"失街亭"。蜀军败退，赵云乃亲自断后，又烧毁栈道阻止曹军的追击，因此军需和人员的损失都不大。诸葛亮引疚上表自贬三级，赵云亦自请贬为镇军将军。
建兴七年（229年），赵云逝世，刘禅于景耀四年（261年）三月追谥为"顺平侯"。后人称其为"常胜将军"、"虎胆将军"！
