在曹操称帝建立魏国之后，河北的袁绍和江东的孙策相继称帝，分别建立了燕国和吴国，这使得尚未一统雍凉的刘备很是紧张，遂问计于徐庶诸葛亮二人。
徐庶分析道“如今天下，五国分江山，却是多出来三家诸侯，分别是西凉的韩遂、荆州的刘琮、益州的刘璋。其中益州刘璋已经出言，只要大王派一员上将兵出斜谷关、阳平关，袭击张鲁汉中，进而围剿张鲁，届时可解益州之困，继而灭张鲁掌控益州。至于凉州韩遂，不过冢中枯骨而已，兵马不过六七万，其中有一半是韩遂在称帝之后强行征兵得来的，无战斗力可言，不足为惧，可派兵前往征剿，至于荆州距离司隶甚远，恐怕不待吾等出手便会有吴国和魏国瓜分，故此大王可先收服宛城张绣。”
刘备闻言点头称是，但是却又道“汉中张鲁阴谋之辈，且借助五斗米教称霸汉中多年，恐非常人可敌之，当用何人为将呢？”
诸葛亮笑道“大王，益州乃是天府之国，且蜀道难行，大王当亲率一军出征巴蜀，亮自跟随大王以来尚未出战，若得大王信任，亮愿意随军出征巴蜀，无论张鲁、刘璋，亮皆为大王平之。”
“如此甚善，若是有孔明辅佐则大王必可得益州，大王可令马腾率西凉兵马出征宛城，宛城张绣号称北地枪王，马腾之子马超也是以枪术见长，正可使二人一战。西凉韩遂，人称九曲黄河，庶愿亲自走一趟，去将西凉收服。”徐庶言道，他知道自己师弟孔明的能力，故而也举荐孔明跟随刘备去益州。
200年三月末，大汉丞相刘备分三路出兵，大将关羽率领四万兵马，以徐庶为军师，马铁为部将向西凉进军，意在剿灭大凉王韩遂。安定侯马腾率领三万兵马，以马超、马岱为部将出武关前往宛城讨伐张绣。刘备则亲率大军五万，以诸葛亮为军师，张飞、庞德为部将，出斜谷关向汉中进军。三路兵马共计十二万，此次出征若是能奏得全功，则刘备能够将司隶、雍凉、益州、汉中连为一体，便有足够的资格与其他四国争霸。
且说刘备率领大军出斜谷关，一路上所向披靡，直达汉中城下，汉中张鲁此时正在益州熬兵，城中兵马不济，刘备命张飞攻城，不到一日便拿下了汉中，于是又继续进军阳平关、剑门关，由于张鲁未曾想到刘备会突然出兵，并且汉中这么快就丢失了，所以这两所关隘并无兵马把守，故而刘备军一路坦途，直到抵达绵竹关下。
于此处，刘备军遇上了从司隶回军被堵在此处的张任军，此时的张任军已经被拦阻在此处数月之久，却是张鲁手下大将杨任率兵一万在关上镇守。张任军由于被阻多时，军中多有逃兵，此时兵马已不足七千，在刘备军抵达后便合兵一处，共图绵竹关。
绵竹关控扼川陕古道，地势雄峻，易守难攻。有诗云“江锁双龙台，关雄五马侯。益州如肺腑，此地小咽喉。”由此可见，若想兵临cd，此处是必经之所。杨任自知武艺不及张飞庞德，故而据关死守，只待张鲁大军能够攻破cd便大功告成了。当然，若是张鲁折戟城下，那他便将彻底失败，毕竟老家汉中也已被破。
望着绵竹雄关，刘备不禁愕然，遂问计于诸葛亮，孔明笑道“大王只管放心，早在洛阳之时亮便已经准备好了破绵竹之计。”言罢向刘备附耳道来。刘备闻言大笑道“只知孔明乃是理政大才，如今才晓得汝兵法谋略不输元直啊，哈哈哈！”
当日夜里，杨任正准备休息，却听关下鼓声响起，以为刘备军攻城了，遂召集士卒守城，却不见刘备军踪影，正待回房再睡之时，鼓声再次响起，如此反复一夜，杨任军片刻未眠，第二日白天，张飞于关下大骂，并有随时攻城之状，杨任更是不敢懈怠，一整日率军在关上把守。夜里又是鼓声响起，闹得杨任军彻夜未眠，如此反反复复五六日之后，关上守军已不足一千，且大多打着瞌睡。
这日夜里，鼓声再次响起，睡在城头的杨任被惊醒后却并未起身，只是翻身又睡着了，众多士卒更是没有起身查看的。却不想此次鼓声乃是张任庞德在率军攻城，待得杨任醒来之时已经被汉军攻上城头，绵竹关被破。
原来夜里的鼓声乃是刘备听诸葛亮的建议在关下山林当中安排的一支兵马，这支兵马白日里休息，却在夜里不断擂鼓呐喊，如此既可惊扰杨任军，又可使其逐渐懈怠，故而汉军攻城之时杨任军居然在睡梦中丢掉了关隘。
绵竹关一破，通向cd的大路便再无阻拦，张鲁军如何想到绵竹关突然被破，措手不及被汉军与蜀军内外夹击，张鲁军大败，张鲁及一干谋臣武将皆被俘虏，不曾走了一个。刘璋出城亲自迎接刘备进城，言不数句便提到让出益州，刘备推脱一二便答应了下来。
刘璋早在向洛阳朝廷求救之时便提出只要刘备用兵西蜀，他便会将益州让出，如今不过是实现诺言罢了，其麾下文武官员皆是被刘备所收纳，其中不乏张任、严颜等大将，更有张松、法正、王累、刘巴等谋士。刘备的势力在一统西蜀之后再次直线上升，兵力达到了三十万。
200年六月初，大汉丞相，凉王刘备将西蜀与雍州、司隶连成一体，实力大增，原益州之主刘璋被刘备表为巴郡侯，遣往巴郡安度晚年。
与此同时，进军凉州的关羽军与进军宛城的马腾军皆是传来捷报，大凉王韩遂，被徐庶用计赚出城来，被埋伏已久的马铁率军俘虏，关羽趁机率大军攻城，凉军望风而降，雍凉各城池皆被汉军攻下。马腾军此时也已经进驻宛城，张绣在与马超大战一场之后便率众归降了。