兼并了白水关的守军,刘备的兵力应该已经增加到四万左右了,两万多荆州军,一万多益州军。但由于刘备属于强取豪夺,刘备把一万多的荆州兵放在了白水关防止北面张鲁趁虚而入并看住被裹挟的军官和人质们,自己带着"兵不满万"的荆州兵和"士众未附"的益州军南下了。
建安十八年(213年), 刘璋派遣刘璝、泠苞、张任、邓贤、吴懿等在涪阻击刘备,都被刘备打败,吴懿投降(刘备"兵不满万"的情况下战斗力很强)。刘璋又派李严、费观统帅绵竹诸军阻击刘备,李严率众投降。刘备军力益强,分军平定各县,同时调诸葛亮、张飞、赵云等率军入蜀。
张任、刘循退守雒城,刘备率军进攻,张任出击,被刘备军斩杀,刘循遂坚守不出,庞统率军攻打雒城时为流矢所中战死城下。建安十九年(214年),雒城被围近一年才被攻克,刘备乃与诸葛亮、张飞、赵云等共围成都。时刘备派建宁督邮李恢说降马超。马超来到成都,刘备命他率军屯城北,一时城中震怖,刘璋投降。
历来对于刘备取益州有很多争议,有人说刘备撕下了虚伪的面具,进行了巧取豪夺;也有人认为,乱世之中强者为王,刘璋守不住益州,刘备不取曹操也会夺了益州。但不管如何评价,刘备在夺取益州中展现出的军事指挥能力,还是非常高水准的,前期只有庞统一人在刘备身边,诸葛亮和关、张、赵都在荆州,刘备展现了一个老兵的素养。