兴平元年（194年），在西南方的益州刺史部发生一件大事，益州牧刘焉死了。
刘焉就是那个提出“刺史改州牧”建议的人，这项政治改革被朝廷采纳后，他又是首批被任命的州牧之一，灵帝中平五年（188年），他来到益州上任。
跟着刘焉一块来益州的，还有他的心腹智囊、星象学家董扶，以及赵韪、吴壹等人。他们一行人打算从荆州溯长江而上到达益州，但到了州界一打听，把他们吓了一跳：益州境内的农民起义闹得正厉害，就靠他们这几个文官，贸然前去必定是送死。
前面说过，益州的民风向来剽悍，充满反抗精神。前益州刺史俭贪婪残暴，激起了马相、赵抵等人领导的农民起义，他们也打着黄巾军的旗号，杀死了俭，后来马相干脆自己称帝，队伍发展到十几万人。
刘焉等人徘徊不前，不知道该进还是该退。正在心灰意冷之际，好运气来了，从益州传来消息，马相等人被镇压下去，益州基本上平定了。立下这件大功的，是益州刺史部前从事贾龙。贾龙的角色，有点像陈宫、麋竺，是本地人，也是实力派，他们的政治倾向足以影响本地的局势。贾龙平定益州后，听说上级派来的新领导被困在州界，赶紧派人前来迎接。
这样，刘焉拣了个大便宜，没有费劲就得到了益州。他把州治迁到绵竹，开始了对益州的治理。刘焉这个人，应该说还是有些本事的，在摆平本土派与外来派之间的矛盾上，可以看出他颇有些手段。
当时益州的政治格局分为两大派，一派是贾龙这样的本土人士，在镇压马相起义中立下大功，本应得到回报；另一派是董扶、赵韪这样的外来户，根基尚浅，但占据高位。
刘焉本人也是外来户，当时还有大量涌入益州避难的从关中、荆州地区来的人，刘焉从他们中选拔出一支队伍，称为“东州兵”，是外来派的嫡系力量。
刘焉本来还不能跟本土派撕破脸，后来由于有东州兵撑腰，他决定先发制人。灵帝初平二年（191年），刘焉找了个借口杀了本土派重要成员王咸、李权等十余人，逼得贾龙、任岐等本土派人士起兵反抗，其实刘焉早有准备，不仅调动了东州兵，而且引进了羌族雇佣军，很快便将贾龙、任岐杀了，本土势力受到打击，刘焉在益州的地位得以巩固。
但这是威权之下的表面现象，益州本土势力的生命力依然顽强，他们暂时虽然屈服，来日还将爆发。到那时，益州的政治分野更加复杂，随着大量外地人口的涌入，除了本土人、外地人、东州派这些政治势力之外，扶风集团在益州也悄然兴起，大家各怀心事，有劲不往一处使，加上继任者的软弱，终于一步步把刘焉父子在益州经营的基业引向了灭亡。
在处理益州内部政治矛盾上，刘焉虽然手段很强硬，但这种“硬着陆”的手法不可避免地造成了政治硬伤，也为日后留下隐患。
刘焉平定益州后的另一个重大动作是与汉中割据势力张鲁集团的结合。
张鲁和他的父亲张衡、祖父张陵都是早期的道教领袖，经过他们祖孙三代人的努力，创建了一支叫“五斗米教”的道教组织。到了张鲁时，他自称天师，以秦岭以南的汉中地区作为根据地，通过传教扩大势力。
汉中郡属益州刺史部，作为益州牧，刘焉有义务对张鲁集团出兵镇压，但他却采取了另一种策略：合作。
刘焉私自授予张鲁一个督义司马的官职，并且派司马张修协助张鲁攻击自己的下属、汉中郡太守苏固，让张鲁占据了汉中。张鲁在汉中郡站住脚以后，仍然大力推行道教主张，建立了一套政教合一的政权组织，名义上受刘焉节制，但是有很大的独立性。
汉中郡是益州的北部屏障，要进入益州，必须先进入汉中，再越过数重极险要的关隘才能到达。关中和汉中之间是巍峨的秦岭山脉，在高山峡谷间仅有数条险峻的小道可以通行，在最险要的地方，只能靠人工修筑的栈道通过。
刘焉密令张鲁烧掉秦岭山中的那些栈道，切断了益州北面的出入口。益州的东面是大巴山和长江三峡，南面是尚未开化的少数民族地区，西面是荒无人烟的高原，在这个四面封闭的世界里，刘焉找到了做皇帝的感觉。
刘焉挺感激董扶，当初就是他力劝自己来益州，看来这个地方真好，只要张鲁替自己守好北大门，就可以高枕无忧了。
让刘焉对张鲁放心的还有一个原因，它记录在《后汉书》里。据说张衡的妻子、张鲁的母亲很懂得养生，年龄已经挺大了但面容仍然像少女一样（有少容），而且很会装神弄鬼（兼挟鬼道），经常到刘焉家做客，一来二去就跟刘焉好上了。在刘焉眼里，可能已经把张鲁当成半个儿子看待了，所以更放心。
刘焉自己有四个儿子，分别是刘范、刘诞、刘瑁和刘璋。刘焉来益州上任时，身边只带着老三刘瑁，其他三个儿子都留在了洛阳。这估计是朝廷有意安排的，把刘焉的三个儿子留在洛阳也算是人质吧。
董卓以及以后的李、郭汜等人对刘家当人质的这哥几个还不错，让老大刘范当了左中郎将，老二刘诞当治书御史，老四刘璋当奉车都尉，基本上都属于中高级领导干部。
有一天，朝廷接到了密报，说刘焉在益州图谋不轨，证据是他在益州制作了只有天子才能乘坐的舆车，并且多达千余辆，这可是大逆不道之罪。
打这个小报告的人是刘表。刘表告状信上有一句很意思的话，说刘焉现在就像当年子夏在西河教书时被人当做圣人孔子一样（有似子夏在西河疑圣人之论）。子夏是孔子的弟子，他在西河教书的时候，由于处处摆的是老师孔子的谱，所以被人误以为是孔子。
刘表向朝廷强烈暗示：刘焉想造反。
朝廷此时已迁到长安，献帝刘协接到刘表的报告不能不管，就派刘焉的四儿子刘璋回到益州规劝老爸认清形势、迷途知返。在刘焉三个儿子里之所以选刘璋回去，一来因为他年龄最小，二来刘璋这个人性格软弱，温和宽厚，不具有攻击性，未来对朝廷的危害最小。
可是，刘璋却没有完成任务，反而被老爸留了下来（焉遂留璋不还）。
兴平元年（194年），益州发生了一件离奇的事情，一场莫名其妙的“天火”将绵竹城烧得面目全非，大批百姓的房屋被烧成废墟，同时把刘焉暗地里制作的舆车也全部烧毁，刘焉不得已，把治所迁到绵竹邻近的成都。
刘焉是个特别迷信的人，他觉得这把火来路不明，非常不吉利，心情很沉重。就在这时，传来他留在长安的两个儿子刘范和刘诞因为参与了一场未遂政变而被杀的消息，刘焉痛不欲生（既痛其子，又感祆灾），背上发毒疮（痈疽）而死。
刘焉作为刘氏宗亲成员，自身有一定能力，始终都在为一己之利而忙活，在后世落下个野心家的名声。
刘焉死后，赵韪等实力派力推刘璋继任。刘璋上面还有一个哥哥叫刘瑁也在成都，但赵韪等人一致支持刘璋，有分析认为，这是缘于刘璋的性格，由于他为人温和、软弱，反而被实力派们相中。在此后长达二十年的时间里，刘璋一直统治着益州。