建安十九年(公元214年)春，马超请求张鲁给他人马北上，又要夺取凉州。马超复出祁山后，围攻姜叙等人，姜叙连忙向长安的夏侯渊求救。大家都建议上报曹操后再采取行动，夏侯渊或许是鉴于韦康的败亡，不同意："长安离邺城，往返四千里。等到魏公的指示，姜叙等人早就完蛋了。"这次他立刻命令张合带五千人马为前锋从陈仓小道进发，然后自己亲自统令大军为后盾。张合到达渭水后，马超带领羌兵几千，摆出了一副决战的架势。但是，马超已经是一天不如一天了。在潼关渭水时，曹操亲征；在蓝田时，夏侯渊自来；如今连曹军的前锋张合都已经打不过，连见曹军主将夏侯渊一面的资格都没有了，兵败退走。韩遂这时在显亲，夏侯渊想趁机平定。韩遂听说后，知道不是对手，逃走。夏侯渊收割军粮后，趁胜追击到略阳城，离韩遂的军兵只有二十里。手下的将领要么请战，要么建议攻击盘踞兴国的氐族，夏侯渊都不同意："韩遂兵马精锐，兴国城池坚固，都不是那么容易攻取的。我看，不如攻击长离的羌人。羌人有不少在韩遂手下当兵，他们一定会回去救援。韩遂如果不一起回去，那么他就会势单力孤；如果一起回去救援，就可以避开坚固的城池而与其野战，一定能获胜。"于是，夏侯渊留下其他的将领看守辎重，自己带轻骑突袭长离。这下子，韩遂手下的羌人乱了套，韩遂也只好往夏侯渊的圈套里跳。然而，韩遂虽然中了计，到底人多势众。夏侯渊手下人看到后害怕罗网不够结实，捞不住这条大鱼，都劝夏侯渊先结营挖堑据守。夏侯渊一口回绝："我们转斗千里，如今再结什么营挖什么堑，那么士卒将疲惫不堪，那里还能迎敌？韩遂虽然人多，没什么！"说完，命令士兵全力出击，大败韩遂的人马。韩遂从此一蹶不振，加之年事已高，再也无法兴风作浪。胜利后，夏侯渊顺势围攻兴国。至此，夏侯渊所战皆捷，氐王见到如此善战的夏侯将军，不敢交战，突围投奔了马超。别人跑不了，只好投降。十月，夏侯渊又平定了割据凉州三十年的宋建，迫降了羌胡等少数民族。关陇一带彻底被曹操平定。
诸葛亮接到刘备求援的书信后，留下关羽守荆州，自己与张飞赵云等领兵入川，攻击益州的南部。在巴郡，张飞打败并生俘刘璋的太守严颜。面对张飞的斥责，严颜面无惧色。张飞见严老将军雄壮，心中高兴，改变了砍头的主意而拜他为宾客。于是，张飞赵云等分兵平定各个州县，对成都的刘璋形成了南北夹击的事态。这下子，那个益州牧终于吃不消了。
这时候，刘备已经进攻雒城达一年之久，庞统在围攻时中冷箭而亡。法正写信给刘璋，陈述如今的情势，指出刘璋弱不敌强，并劝刘璋放弃抵抗。刘璋对此来了个不闻不问。然而，面对刘备诸葛的南北夹攻，刘璋的手下渐渐失去了信心，雒城在这年夏天终于被攻破，这下子刘备畅通无阻进围成都，并与诸葛亮等人会师。在张鲁手下的马超见到张鲁不是个英明的人物，又因为结亲的事被其手下所阻挠，心中相当的不满，暗中写信给刘备要弃暗投明。刘备来者不拒趁机拉拢，于是马超找个空当就离开了张鲁，借道武都逃往蜀中。刘备命令他带人马屯于成都的北边。刘璋等人突然看到马超的旗号，惊恐万状，终于溃不成军。刘备围成都几十天后，派简雍入城劝说刘璋投降。这时的成都还有三万大军，粮草也还可以支持一年，刘璋的部下纷纷表示要死战保卫这位刘益州。然而，这时的刘璋已经失去了抵抗的信念：“我父子在益州二十多年，没有什么功德能给与百姓。如今招致了三年的兵荒马乱，天府之国的农田里居然都长满了青草，都是因为我的一念之差。我怎能心安理得。”于是，在手下的一片痛哭声中，开城投降。刘备这回不再推荐他当什么镇西大将军，只给他了一个振威将军的头衔后，并把他送刘璋到荆州的公安"养老"。
进成都后，刘备慰劳士卒，取出蜀中的金银封赏有功的人员，但并不擅取民间的粮食布匹。刘备提拔了一批蜀中本地的官员，终于见到了他仰慕已久的刘巴(注1)。蜀中各地，唯有黄权等到刘璋投降后才放弃抵抗投降，刘备也不介意。董和黄权李严等，是刘璋器重的名士；吴懿费观等，是刘璋的亲戚；彭羕，是刘璋所厌恶的家伙；刘巴，是刘备以前怨恨不已的“混蛋”；刘备全都尽其所能加以委任。益州终于有了安定团结的政治局面。然而，这些人中有个家伙却鹤立鸡群，得不到刘备的赏识，他就是成都被围攻时逃命投降的蜀郡太守许靖。法正看在过去的交情，以千金买骨的道理来为许靖说好话：“他虽然没什么实际才干，但颇有名望。主公您刚刚开创大业，对这样的人还是应该加以礼敬来获得人望。”刘备这才勉强聘用了这位许靖。