且说张鲁依阎圃之言，意欲起兵攻取西川，早有探马报入益州。
益州牧刘璋，字季玉，江夏郡竟陵县（今湖北天门市）人，其父刘焉字君郎，西汉鲁恭王刘馀之后裔，汉章帝元和年间，刘馀一支徙封竟陵。
刘焉年轻时在州郡任职，因为宗室身份而被授予郎中一职，其师祝恬汉桓帝时任司徒。刘焉因老师去世而离职，在阳城山讲学教授，后被推举为贤良方正，被司徒府征辟，历任雒阳县令、冀州刺史、南阳郡太守、宗正、太常等官。
刘焉目睹汉灵帝治下朝纲混乱、王室衰微的状况，故而向朝廷建议说：“刺史、太守行贿，盘剥百姓，招致众叛亲离。应该挑选那些清廉的朝中要员去担任地方州郡长官，借以镇守安定天下。”
他本人自请充任交州牧，意欲借此躲避世乱。
刘焉这一用宗室、重臣为州牧，在地方上凌驾于刺史、太守之上，独揽大权以安定百姓“废史立牧”的建议对东汉末年乃至三国时期都有很大的影响，造成了各地割据军阀的形成，包括刘焉在内的州牧上任后基本就不再受朝廷的控制。
刘焉以州牧身份建立的割据势力为当时最早的一批，同时也是持续时间较长的一股割据势力。
当时，益州刺史郤俭在益州大肆聚敛，贪婪成风。
本来想领交州牧避祸的刘焉因为听侍中董扶说益州有天子之气，改向朝廷请求为益州牧。
于是朝廷封刘焉为阳城侯，为监军使者、任益州牧，前往益州逮捕郤俭，整饬吏治。
因为道路不通，刘焉暂驻在荆州东界。
此时郤俭已被黄巾军首领马相等杀死，但是刚称帝几日的马相又被益州从事贾龙组织军队击败，迎接刘焉入益州，治所绵竹。
刘焉上任后，任命贾龙为校尉，将他迁到绵竹居住。
刘焉安抚收容逃跑反叛的人，极力实行宽容恩惠的政策。
五斗米道首领张鲁的母亲长相美丽，加上懂得神鬼邪说，和刘焉家有往来，刘焉就任命张鲁为督义司马，与别部司马张修一起进攻汉中郡，杀汉中太守苏固。
张鲁在汉中得势后，却杀死张修，截断交通，斩杀汉使，刘张两家由此结怨。
刘焉则以米贼作乱阻隔交通为由，从此中断与中央朝廷的联络。
他进一步对内打击地方豪强，巩固自身势力，益州因而处于半独立的状态。
天下诸侯讨伐权臣董卓之时，刘焉也拒不出兵，保州自守。