东广汉乃成都门户，刘璋得知刘备大军已经逼近东广汉，便派张任、刘璝等将率军进入东广汉，抵挡刘备，同时又派雷铜领兵进驻广汉，以策应张任等人，再派吴懿率军前往犍为，以挡李严一路兵马。
刘备大军进入东广汉，法正又对刘备道：“主公可率军前往巴西，与文聘前后夹击严颜，张任必定从背后攻击我军，届时，就可以设伏兵击败张任。”
刘备听从法正之策，于是就引大军向东进入巴西，张任果然率军从背后攻击刘备，结果，却遭到了刘备的伏兵袭击，不过，由于张任用兵谨慎，又熟悉地形，所以部队并没有受到多大损失。
张任知道刘备最终的目的还是东广汉，于是，便对刘璝道：“将军据守东广汉，我率兵前往梓潼，刘备必定是以为我要去巴西与严颜合击文聘，然后，刘备必然会来进攻将军，届时，我就率军攻击刘备之后，必破刘备。”
刘璝深以为然，于是，张任率军两万，往梓潼而去。
刘备得知张任引军向梓潼而去，便对法正道：“张任率军前往梓潼，必定是想和严颜合军击败文聘，我当趁此机会火速攻取东广汉，回头再去攻巴西。”
法正道：“张任此人，用兵谨慎，巴西严颜仅靠坚守关隘，才能挡住文聘，张任就算支援巴西，也不会率军出城与文聘交战，所以，支援就显得毫无意义，张任不会做这样的事情，他抽调兵马离开，就是为了示敌以弱，让主公去攻击刘璝，然后，张任就绕到主公背后攻击我军。”
徐庶道：“既如此，主公就可以再次设伏击败张任。”
法正道：“正是。”
刘备道：“好，我军就在上次设伏的地方伏击张任，让他防不胜防。”
于是，刘备率军向东广汉城而来，张任果然在刘备大军背后出现，结果，不出意料的又中了刘备的埋伏，这回张任没有什么防备，被刘备大军杀得惨败，张任率领残兵往巴西而去。
这时，法正又对刘备道：“如今，当趁刘璝尚未知道我军击败张任的时候，去进攻刘璝，然后，假装我军后军被攻击，刘璝必定出城与张任夹击我军，如此一来，可再设伏击败刘璝，刘璝一败，则东广汉必归主公。”
刘备深以为然，便挥军向东广汉城而来，大军来到城下，夜晚，在后军制造一些混乱，城中的刘璝看到刘备后营火光四起，喊杀声不绝，以为张任已经率军杀到，于是，便率军出城攻击刘备大营，结果，又中了刘备的埋伏，刘备让黄忠与魏延截住刘璝退路，刘璝腹背受敌，进退不得，率军突围时被黄忠所擒，余下士兵全部投降，于是，刘备迅速占领了东广汉，接着，又派魏延领一万兵马去巴西与文聘前后夹攻严颜，严颜见刘备兵马从后方出现，大惊失色，便派邓贤前去抵挡魏廷，结果，被魏廷打得惨败，邓贤更是被魏廷斩杀于乱军之中。
魏廷与文聘前后猛攻阆中，严颜抵挡不住，坚守了数日后，城池终被攻破，严颜和张任也被文聘所擒。
败讯连连传到成都，刘璋惊慌失措，打算举兵投降刘备。
黄权劝刘璋道：“主公，成都粮草充足，尚有数万兵马，如今，可让泠包率兵据守绵竹，吴懿退守广都，定可保成都一年不失，刘备久攻不下，必然退军，如此，成都之围可解。”
可惜，刘璋性情懦弱，哪里还有信心去支撑一年。
刘璋道：“我自领益州以来，未曾造福于百姓，如今，若再苦战一年，岂不是坑害成都百姓，我意已决，举兵投降刘备。”
手下之人无不为之叹息。
刘备收到刘璋的请降，十分高兴，但又有些担心，便问法正：“刘璋之降，可信否？”
法正道：“刘璋黯弱无能，其降必然不会有假，主公不必疑虑。”
就这样，刘备兵不血刃的占领了成都，又让刘璋招降镇守梓潼的庞羲和汉嘉郡的高翔，益州就迅速被刘备控制在手。
刘备得了益州，重用了原刘璋部下黄权、吴懿、王累、许靖、雷铜等人，又招降了严颜、刘璝二将，张任不肯投降，刘备又让刘璋出面招降张任，于是，张任也投降刘备。
为了稳定益州局势，刘备决定采用宽治仁政的方法，以安扶益州百姓。
此时，诸葛亮却来信劝说刘备道：刘璋自领益州以来，叛乱四起，就是因为刘璋过于懦弱无能，又多有宽容作乱者，才导致了益州今日的局面，如今，主公既领益州，不可重蹈覆辙，当以严厉的法令治理益州，如此，方可无忧。
于是，刘备采用诸葛亮之策，在益州实行了新的政令，同时，出兵震慑各地，剿灭了不少趁乱起兵的小股势力，至此，益州局势渐渐稳定了下来。