吴懿兵败，认清刘备军比自己精锐的现实，遂退守绵竹，坚守不出，令各地守将紧守城池，坚清壁野，掐断刘备粮道，待刘备粮尽，再趁机破之。
刘璋得知兵败后，再派护军南阳人李严、江夏人费观统率兵马驰援。李严、费观到达绵竹，合兵一处。
两人早就不满刘璋的懦弱无为，但两人不知彼此心中所想，李严便宴请费观。
宴席间，李严屏退左右对费观道：“贤弟，你观主公怎样。”
费观道：“仁主。”
李严又道：“你观刘备若何。”
费观立即明白道：“雄主。”
李严笑道：“今天下大乱，仁主坐视灭亡，雄主虎据天下，我们有将相之才，怎能附弱主弃雄主，坐等灭亡，不知贤弟意下如何。”
费观断然道：“岂敢不从。”
两人当下一拍即合，遂遣使者秘密联络刘备，约定献关投降，刘备大喜道：“如此，取绵竹不费吹灰之力。”厚待来使，约定里应外合破关。
约定当晚，刘备害怕中计，派寇封率三千兵马先行。李严、费观引本部兵马接应刘备入绵竹。
刘备随后入关，立即令黄忠、陈到等分头突袭吴懿、刘璝兵马，吴懿见刘备入绵竹，率军投降，刘璝、冷苞拒不投降，往雒城撤退。刘备领兵猛攻，护卫博肜斩杀刘璝，冷苞逃回雒城。
刘备犒劳三军毕，与庞统商议，刘备道：“我们破培水、入绵竹、占成都仅仅四十天有余，我担心进军速度太快过于深入，周围各郡县又未投降，只怕有变。”
庞统道：“主公不必担心，所谓兵贵神速，正应趁刘璋未反应过来，尽占益州。主公若担心各郡县不服，可遣使往荆州，派赵云经外水出兵平定江阳、犍为，派张飞平定巴西、德阳。会合于雒城。”
刘备道：“如此荆州岂不空虚。”
庞统道：“主公不必担忧，有云长、孔明、元直、兴霸防守荆州足矣。翼德、子龙二位将军一来协助破成都，二来趁势图汉中，我们并吞益州，曹操必然要遏制我们，我怕他会打汉中的主意，汉中乃益州的门户，不容落在他人手中，所以我们必须先占汉中，方能安心发展，再图中原。”
刘备听罢一拍手道：“好，就依士元之言。”
遣李严接应翼德，费观接应子龙。当下吩咐下去，使者赶往荆州。
诸葛亮接到使者调令笑道：“主公进兵如此顺利，再好不过。”
张飞道：“大哥若带我入川，我早把刘璋给打趴下了，根本不用这么麻烦。”
众人都笑，关羽道：“三弟不可胡说。”
诸葛亮起身道：“众将听令。”众人站了起来。
诸葛亮道：“主公调翼德、子龙各率兵溯长江而上，攻克巴东。会和雒城。”二人领命。
诸葛亮又道：“兴霸防守夏口不变外，需要兼顾荆南四郡巡逻。到时候派人告知兴霸知晓。我与关将军、还有元直同守江陵。其余众人各司其职，不得懈怠。”
众人应诺。数日后，张飞、赵云辞别诸葛亮、关羽等众人，分头进兵。
刘备拿下绵竹，趁刘璋在围攻成都，率兵进围雒城，雒城只有其子刘循、冷苞和五六千人。
刘璋与张任聚集各处兵马四万五千围攻成都。张任探听出魏延每天开一城门，供百姓砍柴取水。便派出细作混入，联络遗留在城中的之人打探消息和城中一些有私兵的士族。
细作首先探听出的竟然是张松、法正二人帮助魏延打理政务，劝降被俘官员，整编军队，城中甚是有序，毫不慌乱。
张任听后气的咬牙切齿，怒睁双眼道：“这两个贼子。”刘璋唉声叹气。
张任希望通过细作四处联络，尽快拿下成都。殊不知法正就防着这手。张任派往城中的细作，先检查，凡是怀疑的尽被法正安排人彻底查验身份并监视，之后顺藤摸瓜。又重金收买数人。结果十之**的细作被发觉。
魏延、张松故意假装不知，听凭联络，出城细作回报张任，数个士族同意起兵，但求以厚报。
张任得报后怒道：“这些士族平日里主公让他们尽享荣华富贵，此时却落井下石，要求厚利。”
刘璋道：“张将军不要生气，只要这些人同意做内应就好。”
张任愤愤道：“主公我之所以生气是因为他们并不是心向主公，凡是答应做内应的都是平时与张松、法正两个贼子有矛盾的，怕刘备入主成都，两人得势，报复他们，都是一丘之貉。”
张任叹了口气道：“不过如今只能答应他们的要求，告诉那些士族，约定三日后相机举事。”众细作领命，再次返回。
殊不知再次入城，尽数被擒，魏延设法掏出几个主要士族的态度，尽知城中大族的向背。
魏延在城中抢先拿下准备反叛的数个大小士族，连夜修筑瓮城。假装大族在城中举火，张任不明所以，派兵马前来接应。待看到瓮城，立即知道不好，急忙后撤，但因陷进瓮城，折损两千兵马，引兵狼狈败败走。
魏延大败张任后，故意在城中喊张任入城，魏延惨败，士族多数做壁上观，有些小士族想趁机取事，结果却被魏延给平了。
魏延如此将城中重新整合，威慑住大族，平定有二心之人。张任里应外合的算盘落空，只好强攻。
张任率兵列阵城下。刘璋亲自到城下喊话道：“请魏延搭话。”
魏延全身甲胄，在城墙上拱手道：“刘刺史末将有礼了。”
刘璋苦笑道：“我这个刺史很快就要被你的主公赶下去了。”
顿了顿，刘璋朗声道：“魏将军，我待你们不薄，为何反夺我基业，你主刘备不是信义满天下，仁义之人吗，夺人基业，不宣而战，偷袭我，这算什么？”
魏延道：“我主刘备，千里迢迢为你在葭萌关拒张鲁，将士们抛家舍业，替你卖命一年多，求些粮食，你都如此吝啬，我们要回荆州，你还派人封住我们回荆州的道路，我们除了反你再无出路。”
刘璋道：“我没封你们回荆的路，更没有谋害你们之心。我少给粮草是你主刘备驻扎葭萌不前，并不进攻张鲁，我不知你们何意，才有些怠慢。”
魏延道：“刘刺史，张鲁占据汉中多少年了？”
刘璋道：“快二十年了。”
魏延大笑道：“刘刺史，你手握精兵十万，二十年平不掉张鲁，却要我们三四万人马一年内平张鲁，岂不是痴人说梦话？”
刘璋无言以对又道：“就算如此，你主为何不派遣使者与我商议。”
魏延道：“恐怕那时我们已经断粮了。”
张任出马道：“魏延小儿不要强词夺理，你主若无二心，张松、法正两个贼子是怎么回事。怎么会拼命蛊惑主公让刘备入川。”
张任话毕，张松转出道：“主公，松有礼了。”
刘璋看了他一眼道：“张永年，你为何叛我，我从没辜负你。”
张松道：“主公，你待我如何我非常清楚。我之所以背离主公是因为我的心。”
张松大声道：“我张松身不过五尺，长相不堪，能瞧上我的人太少了。可我难道如相貌一样不堪吗，我张松自认有过目不忘之能，熟读诗书，通晓古今。若在兴世可造福一方，若在乱世当拨乱反正，辅佐名主，再造大汉。主公，你仁慈，善良，但这些恰恰制约了你，因为现在是乱世。我在等，法正在等，我们在等主公奋起，攻灭张鲁，出兵关中，直指长安，中兴汉室，辅佐主公再创不世之功，成就大汉的起死回生，如此足矣。但一年，两年，已经十年了，中原群雄被覆灭，机会不断错过，中兴大汉遥遥无期。在这益州，转眼第二个刘表又要出现了，坐等灭亡，而我张松又有一颗不甘覆灭的心，仅此而已，主公，你不该生在乱世。”
刘璋在马上愣愣的出了神，张任急忙喝道：“连忠义尚不知，才能再高有何用，不过是背主之贼。”
张松道：“张将军，我们决不会弑主，更不会忘记主公对我们的恩情，但我们有择主之权，周之姜尚，汉之韩信、陈平不都曾背弃旧主，再择新主吗？若玄德公可以完成在下抱负，我以性命担保，主公还会坐回益州刺史。”
张任见刘璋竟然有所动摇，不禁着急，张弓搭箭一箭射向张松，张松微微晃动，箭擦着头皮落空。
张任对刘璋道：“主公不要被张松此贼蛊惑了，至少还有数万将士效命主公。”
刘璋只是茫然的点点头。张任吼道：“将士们进攻，攻城，跟我攻城。”催动兵马。
张松调精锐保护刘璋，自己亲自跨马激励将士。猛攻成都，一连猛攻十五日。
魏延从容依靠成都坚固的城墙，擂木、炮石不断打下，打退张任进攻。
不日，冷苞将李严、费观、吴懿投降，绵竹失守的消息报与刘璋。刘璋大受打击。刘备围攻雒城的消息紧接着传来。刘璋已经没有了战心，张任不禁生出一股回天乏力的感觉，但他知道绝不能倒下。
当下，只好放弃成都，与刘璋退走广汉。张任分出向存，扶禁率领一万兵马偷袭葭萌关，占领刘备后方葭萌关，打乱刘备军军心。