汉宁太守张鲁，听说曹操新近杀了西凉太守马腾，打败了他的儿子马超，收降了韩遂，怕曹操乘胜来取汉中，便召集部下商议。阎圃说：“西川地方大，人口多，粮食足，刘璋又是个没用的人，不如进攻西川，以西川作根据地，就不怕曹操了。”张鲁同意，立即和弟弟张卫商议起兵进攻西川。
西川益州牧刘璋，听说张鲁要来攻打西川，非常担忧，忙找部下商量。张松说：“曹操扫荡中原，吕布、袁绍、袁术都被他消灭，新近又破马超，所向无敌。主公可备进献的礼物，我亲自到许昌，说服曹操去攻打张鲁，使张鲁自顾不暇，便不敢进攻西川了。”刘璋非常高兴，立即准备好金珠绸缎等礼物，让张松带到许昌。
张松暗里画下西川地图藏在身边，动身出发。张松到许昌的事，早有人报告荆州。诸葛亮连忙派人到许昌打听消息。张松见了曹操，因为说话不讲究方式，又因面貌生得丑陋，曹操深为不满，竟教人用乱棒打了出来。
张松连夜离开许昌，非常气愤，心想：“我本想献出西川给曹操，谁想他这样待人。我出来时，在刘璋面前说下大话，如今空手无成，岂不要被西川人耻笑。听说荆州刘备很讲仁义，不如去那边试试。”于是乘马向荆州进发，到了郢州界口，见有一队兵马迎接，为首一员大将便是赵云。
赵云说：“因大夫远路奔走辛苦，我家主公刘玄德特命我聊献薄酒粗食。”说毕，便亲自送上酒食。张松暗想：“人说刘玄德宽仁爱客，的确不假。”喝了几杯酒，就和赵云上马同行。来到荆州界口，被邀到宾馆里歇宿。宾馆门前，竟有一百多人在旁侍立，为首大将，正是关羽。张松下马和关羽同进馆驿。赵云和关羽摆开筵席，对张松殷勤劝酒，一直到夜深，才吃喝完毕。
第二天，张松上马走不到三五里路，只见刘备带了诸葛亮、庞统亲自来接。进荆州城后，又被刘备请去吃酒，席间只说闲话，并不提西川的事。张松故意问：“现在皇叔除荆州以外，还有几郡?”诸葛亮说：“荆州也还是向东吴借的，东吴常常派人来讨。因为我们主公是东吴的女婿，所以能暂且安身。”刘备接连留张松吃了三天酒，始终不提起西川一个字。张松辞别回川，刘备在十里长亭送行。
张松见刘备流下眼泪相送，心里不由想：“刘备这样宽仁爱才，不如教他来取西川。”于是对刘备说：“我看荆州，东有孙权，北有曹操，常常想来攻打，这地方不可以久守。西川地方大，人口多，粮食又足，地势又险要，这里有学问的人，对你都很仰慕。如果皇叔起兵取得西川，便可以成大事，有一番作为。”
刘备说：“我怎么敢当?刘璋统治西川已久，别人怎能去占他的地盘?”张松说：“有何不可?在阁下感召下，我不能不说实话。刘璋虽然有西川这样的好地方，但软弱无能，又不肯任用有才能的人……我这次远行，本想把西川献给曹操，可是他骄傲自大，看不起人。所以我特来拜见明公。如果你有取西川的意思，我愿作为内应，不知你意下如何?”
刘备说：“无奈刘璋和我同宗，若攻他，怕天下人唾骂。同时，西川路很难走，教我怎么个取法?”张松就在衣袖里取出西川地图，交给刘备说，“看此图，就知道西川道路了。”又补充说：“我有两个好友，一叫法正，一叫孟达，他两个一定可以帮助你。如果这两个人到荆州来，阁下可以同他们开诚相见，同议大事。”刘备看了地图，谢了张松。张松离开时，诸葛亮吩咐关羽、赵云等一直送到十几里路以外。
张松回到益州，先见了法正、孟达，把实情说了，这二人也表示同意。第二天，张松才去回报刘璋，故意吓唬刘璋说：“曹操有攻打西川的意思。”刘璋说：“这便怎么办?”张松说：“我有一计，可以使张鲁、曹操不敢轻易进犯西川。”刘璋问：“什么计?”张松说：“荆州刘皇叔，和主公同宗，仁慈厚道，赤壁一战之后，曹操听了他的名字都要害怕，何况张鲁。主公可派人去和他结好，使他做我们的外援，这样就不怕曹操、张鲁了。”
刘璋同意了，便问：“谁可以到荆州去完成这一使命?”张松保荐法正、孟达。刘璋把二人叫来，写了一封信，先教法正到荆州去见刘备，然后派孟达领精兵五千去迎接刘备入川。
法正来到荆州，见了刘备，呈上书信。刘备看了，非常高兴，叫摆酒席款待。吃酒时，刘备叫随从人员都走开，秘密试探法正口气。法正说：“刘璋这人太庸弱无能，西川早晚守不住，你不去取，别人也要去攻打，还是你拿下的好。如果你有此决心，我愿以死报效。”
晚上，刘备以此事请教庞统。庞统说：“事情当决而不决，是傻瓜。主公不必再多虑了。”刘备再把诸葛亮请来商量，诸葛亮也同意拿下西川，于是刘备打定了主意。诸葛亮说：“荆州重地，必须分兵防守。”刘备就让诸葛亮总守荆州，关羽、张飞、赵云各守住要路，听诸葛亮调遣。自己和庞统、黄忠、魏延等带领大队人马去西川，随即命令黄忠为先锋，魏延做后军，自己和刘封、关平督领中军，庞统为军师，带马步兵五万，向西川进发。
蜀军初战失利，庞统战死，刘备急调张飞前来助战。张飞不费什么气力，接连拿下四十五处关隘，顺利地到达雒城。
张飞见了刘备，就配合黄忠、魏延等与西川兵再战。这时，赵云也已来到，他们生擒了吴懿，招降了吴兰、雷同，进帐来见刘备。诸葛亮到时，见张飞比他先到，非常奇怪，问起缘由，张飞把设计捉严颜的情况如实讲了。诸葛亮连忙向刘备道贺说：“张将军会用计策，这真是主公的洪福。”
刘备见吴懿被捉，问他降与不降。吴懿表示：“既被捉来，为何不降?”于是也投降了。吴懿说：“城中一共有三员将领。刘璋的儿子刘循，副将刘琐、张任。刘循、刘琐不要紧，张任是西川有名的将领，极有胆略，不可轻敌。”诸葛亮于是打定主意：先捉张任，后破雒城。
诸葛亮先到金雁桥边看了一下地势，然后给各将领分派任务：命令黄忠、魏延各带兵一千埋伏在金雁桥南边芦苇丛里，张任来时，黄忠部下专砍马脚，魏延率兵专刺马上将领；教张飞率领一千兵马在山东边小路上埋伏，张任来时，就想办法捉住。又教赵云埋伏在金雁桥北面，等张任过桥，便把桥拆了，并故意虚张声势，使张任不敢往北而向南走，以便引他中计。
分派完毕，诸葛亮便亲自去前方诱敌。张任见诸葛亮坐着四轮车，带着一队不整齐的人马，很是轻视，便紧紧追赶过来。诸葛亮下车逃走，张任追过了金雁桥，果然中计，被张飞捉住，押解到金雁桥边。诸葛亮接着又令严颜、吴懿等去雒城前喊叫，要刘琐等投降。刘琐不降，还准备战斗，张翼杀了刘琐，打开城门投降。刘璋的儿子刘循则从西门逃回成都。
刘备和诸葛亮不久又商议如何攻打绵竹。法正说：“不必多虑，雒城既然破了，西川就是囊中之物了。主公以仁义服人，最好少动兵。等我写一封信给刘璋，说明利害，他自然肯投降。”诸葛亮同意这一主张，便让法正写信，派人送到成都。刘璋早得到刘循的报告，说刘备杀了张任，攻下雒城，见法正写信前来，气得把信撕得粉碎，并把来人赶出成都。
为了加强防备，刘璋立即命令妻弟费观配合李严带领三万兵马把守绵竹。益州太守董和劝刘璋向张鲁求救。刘璋说：“张鲁和我一向有仇，怎肯相救?”董和说：“西川亡，东川也难保，若和他说明利害，一定肯出兵相救。”刘璋依从，便写信派人到汉中去见张鲁。
马超自从被曹操打败，逃到羌族居住地区，两年有余。后来在冀州一战，又被曹操打败，便到汉中投奔张鲁。张鲁爱马超骁勇，便收留下来。刘璋来求张鲁救助时，马超自告奋勇，愿去攻打刘备。张鲁大喜，立即调拨兵马两万，教大将杨柏监军，和马超一同去攻葭萌关。守葭萌关的孟达、霍峻，抵挡不住，派人向刘备告急。诸葛亮说：“须是张飞、赵云，才能敌得住马超。”正说着，张飞大叫着进来：“我来向哥哥请令，去战马超。”刘备于是便任命魏延做先锋，张飞居中，自己在后面督军，到葭萌关去迎战马超。
到了葭萌关，张飞和马超连战一天一夜，不分胜败。第二天，诸葛亮来到，立即表示：“马超是员虎将，和翼德死战，必有一伤，等我用个计策，使马超归降。”于是先派人送贿赂去买通张鲁部下官员杨松，然后写信给张鲁，教他不要替刘璋出力，并答应攻下西川之后，保荐他当汉宁王，要他撤回马超兵马。
张鲁接到诸葛亮的信，便召集部下商议。杨松说：“既然刘备保荐主公当汉宁王，可以考虑让马超回师。”张鲁大喜，立即派人叫马超撤兵。马超因为没有攻下葭萌关，不同意照办。杨松便放谣言，说马超想夺下西川，自立为王。张鲁果然起了疑心，立即派兵把守各处关口，防止马超兵变。同时还限定马超一个月内做到下面三件事：一、攻下西川；二、把刘璋的头拿来；三、打退刘备兵马。弄得马超进退不得。正在这时，诸葛亮派李恢去劝马超投降，马超只好表示同意。
在这前后，绵竹也被刘备部将攻了下来。李严、费观等都已投降，于是，刘备、诸葛亮便集中力量进兵攻打成都。刘璋知道没法抵抗，只好开门投降。刘备教刘璋前往荆州，自己做了益州牧，大封功臣，所有投降的刘璋部下官员，一概录用。
