這時，占據漢中的張魯進攻益州，劉璋便派法正去見劉備，想請劉備出兵攻打張魯、沒想到法正見了劉備，就直接請劉備去當益州的主人。劉備沒有立即答應，法正說：“以將軍的才華，正可利用劉州牧的懦弱，以張鬆為內應，奪取益州。然後依靠益州的豐富資源，憑借蜀道天險的地理位置建立帝王的基業。”劉備心動了，可嘴裏還是說：“我和劉璋都是漢室宗親，打他可就大逆不道了！”龐統聽說益州的法正又來了，劉備還有些猶豫是否入川，於是大力勸說劉備奪取益州，劉備假惺惺地推辭一番後，終於答應了。
劉備讓法正先回成都稟報，諸葛亮帶關羽、張飛、趙雲留守荊州，自己由龐統輔佐，帶黃忠、魏延、劉封、關平西進入川。隨後在張鬆，法正等人的支持下，與劉璋大戰，進占涪城、綿竹，包圍雒城後（今四川廣漢），攻了足足一年，方把雒城攻下，軍師龐統也在攻城中中箭身亡，攻下雒城後，劉備即率軍包圍了成都，十幾天後，劉璋終於出城投降。劉備攻下成都後，自稱益州牧。
曹操見劉備奪得益州，便率兵來攻。劉備手下大將黃忠在定軍山殺掉夏侯淵，隨後逼得曹操無糧而退兵。
劉備遂乘勝占領漢中，又派劉封、孟達等攻占漢中郡東部的房陵（今湖北房縣），上庸（今湖北竹山西南）等地。
擴展了疆域。此後。在部下的擁戴下，劉備自稱漢中王。
劉備自立為漢中王後不久，就得到曹操的兒子曹丕自立為大魏皇帝的消息，劉備痛哭失聲，並下令文武百官披麻掛孝，遙望北方設祭，追加漢獻帝的諡號為“孝湣皇帝”，可心裏想的是自己榮登帝住的時機臨近了。
為了達到其目的，他煽動親信四處製造所謂西南方向多現帝王之相的瑞氣祥瑞。時過不久，各地果然都紛紛報告出現了吉祥的黃風氣、彩雲和丹鳳，還說在漢水中發現了漢高祖的玉璽。劉備手下的文武大臣，都很想劉備早日稱帝，他們紛紛向劉備上書勸進。劉備還假惺惺地加以拒絕，但是以諸葛亮為首的文武大臣再次麵請劉備稱帝。但劉備此時還是不敢輕易答應。
諸葛亮見劉備還下不了決心，就裝病不出。劉知此消息後，親自到家中問候，問他得的什麼病？諸葛亮說：
“憂心如焚，命不久矣！”劉備有何憂事，諸葛亮都不回答劉備的問話，劉備再三詢問，諸葛亮才有氣無力地說道：“我自被您請出茅廬，相隨到今，您每次都是言聽計從。現在您的時機已成熟。文武百官想奉您為皇帝，一來是因為這樣做是順從天意，並可同您一起滅魏興劉，二來您應該明白，現在天下分崩，英雄齊出，各霸一方，四海才德之士，舍死之生而事其上者，都是想攀龍附鳳建立功名啊！想到您至今不肯，文武大臣都有怨恨之心，他們不久肯定會遠走他鄉的。如果都離您而去，吳和魏來進攻，您的江山會保不住的，我作為您的臣子能不為此而憂嗎？”劉備聽完此話說道：“不是我推辭，我是怕天下人心還不服哇！”諸葛亮緊接著說：“‘聖人講的，名不正，別言不順’，而今您是名正言順，別人有什麼話可說呢？你沒有聽說‘天與弗取，反受其咎’？”
劉備見諸葛亮如此說，就順口應道：“等軍師病好之後，再行登基大禮也不遲。”諸葛亮一見劉備答應了此事，一躍而起，用手一擊屏風，躲在屏風後麵的眾大臣一齊擁出來，齊刷刷地跪拜在地，口稱：“主公既已答應，就擇定吉日良辰，舉行登基儀式。”劉備見是諸葛亮與眾大臣設的圈套，是催自己早日表態，裝作無所謂地說道：“陷我於不義者，是你們這班大臣啊。”沒有過多久，就在成都武當山之南舉行了即位儀式。祭文讀完，文武百官一起高呼“萬歲”，歌舞禮畢，劉備定國號為蜀漢。
這時，在荊州那邊傳來關羽被東吳殺害的消息。原來關羽在荊州與曹操作戰，從荊州出兵，進攻襄陽和樊城，並利用水勢，水淹七軍，擒於禁，殺龐德，敗曹仁，勢不可擋。一時間，關羽威震華夏。但隨後，曹操便與孫權結盟，共同襲殺了關羽。這一來，荊州就全部落入孫權手中，孫劉聯盟徹底破裂。
荊州對於劉備來說，至關重要。按照既定的戰略方針，劉備以討伐曹魏、複興漢室的名義，兩路進攻中原。
一路出漢中，一路出荊州，互相呼應配合。失去荊州之後，北伐曹魏隻剩漢中一路，況且山路多險，糧草難繼，取勝希望不大。如不奪回荊州，劉備便被封閉在三峽之內、極難發展。因此，劉備決計進攻東吳，奪回荊州，為關羽報仇。