有一次，劉備與龐統閑談，問他：“你曾經擔任周瑜的功曹。聽說那次我到吳國，周瑜曾上秘信給孫權，讓孫權扣留我，不知是否真有此事？在誰的手下，當然就該忠於誰，你不必隱瞞。”龐統回答：“確有此事。”劉備慨然歎息：“當時我正在危急之中，有求於孫權，所以不能不去見他。去了，竟差一點落到周瑜手中！”劉備還說：“天下智謀之士，所見略同。孔明那時也勸我不要去，而且一再堅持，想來也是怕孫權扣留我。我當時卻認為孫權所要提防的是北麵的曹操，應該希望有我做他的援手，所以才堅持去見他，一點也沒有疑慮。現在想來，這確實是一步險棋，並非萬全之計。”
建安十六年，法正奉益州牧劉璋之命到荊州，迎接劉備入益州共拒張魯。法正私下向劉備獻秘計，請劉備借機謀取益州。劉備猶豫再三，不能決斷。龐統進言道：“荊州荒蕪殘敗，人物流失殆盡。而且東有孫權，北有曹操，難以有大的發展。益州戶口百萬，土地肥沃，物產豐饒，如果真能奪取此地，以為根基，可成就大業。”
劉備仍然擔心：“如今與我水火不同的是曹操，曹操峻急，我便寬厚，曹操暴虐，我便仁慈，曹操狡詐，我便忠誠。凡事與他相反，才有今天的成就。如今為得益州，失信於天下，能行嗎?”龐統說：“如今正當亂離之際，凡事不能墨守成規，要隨機權變才好。況且吞並弱小，攻擊暗昧，逆取順守，報之以義，正是古人所重視的。隻要事定之後，封還他一塊土地，還有誰能說您有負信義呢?不趁現在攻取益州，到時就會被別人占了先機。”劉備認為龐統說得有理，決定留諸葛亮、關羽等鎮守荊州，而自己則帶領龐統，率領數萬兵士進入益州。益州牧劉璋和劉備在涪城相會，龐統勸劉備於宴席中挾持劉璋，但劉備以自己初來蜀中恩信未立為由而拒絕。劉璋隆重地招待劉備及其部下，增撥給劉備不少人馬糧草和軍用物資，連戰略要隘白水關也交給他督理，命他率兵去進擊張魯。劉璋交代完畢，就回了成都，劉備則率部到了葭萌關。
建安十七年十二月，劉備已經在葭萌關屯駐一年，龐統就戰略問題，向劉備獻上三條密計：“挑選精兵，晝夜兼行直接偷襲成都，可以一舉而定，此為上計計也；楊懷、高沛是蜀中名將，手下有精銳部隊，而且據守關頭，我們可以裝作要回荊州，引他們輕騎來見，可就此將其擒殺，而後進兵成都，此為中計；退還白帝，連引荊州，慢慢進圖益州，此為下計。如果猶豫不前，將會有大難，不能在此地久留。”
劉備認為中計有道理，依計而行。斬楊懷高沛，揮兵直指成都，一路勢如破竹，所經過的地方都順利攻克，很快便打到了涪城。在涪城，劉備大會將士，置酒作樂，誌得意滿。他乘著酒興對龐統說：“今天這場宴會應該快了吧。”龐統卻說：“把討伐別國當作快樂，不是仁者之兵。”時劉備已醉，怒道：“武王伐紂，前歌後舞，難道不是仁義之師嗎？你話說的不好，快點出去。”於是龐統起身退出。但是劉備馬上後悔，請他回來。龐統回到原來的位置上坐下，不看劉備，也不道歉，隻顧自己吃喝。劉備問道：“剛才我們的討論是誰的過失？”龐統說：“你我兩人共同的過失。”劉備大笑，酒宴上又恢複了歡樂的氣氛。
建安十九年，劉備調諸葛亮、張飛、趙雲等人帶兵攻克白帝、江州、江陽。不久，劉備包圍雒城。龐統被委以重任，率眾攻城，不幸被飛箭射中，落馬而死，年僅三十六歲。劉備極為痛惜，一說到龐統就流淚。為表彰他的功勳，任命他的父親為議郎，後升任諫議大夫。劉備追賜龐統為關內侯，定其諡號為靖侯。
龐統死後，葬於落鳳坡，墓地布置雖簡單，據說這是劉備為其親選的墓地，可府北看南，是一塊風水寶地。後來還建了祠堂祭祀，號為龍鳳祠堂。
陳龍也塞了一塊肉幹給龐統，終於輕輕放下他，心裏湧起強烈的保護龐統一生平安的欲望，隻要在我麾下，必要保你平安！
陳龍雙眼，已經看著麵前另一個氣定神閑的孩子，雖然也隻有十來歲，卻是好不怯場的與陳龍對視。陳龍一笑，一把抱起道：“你這小子就是司馬懿?”