沛国人张鲁，母亲长得漂亮，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，与别部司马张脩率兵出其不意杀了汉中太守苏固，切断斜谷，杀死来往的使者。张鲁已经占领汉中，就又杀了张脩并且合并了他的部队。
刘焉想通过设立严厉的刑法达到妄自尊大，就以其他事为藉口杀了州内的十多个豪强，弄得士人百姓都埋怨。初平二年，犍为太守任岐和贾龙一道反叛，被刘焉打败，反叛的人全被杀死。自此以后，刘焉的意气渐渐强横，就制造了天子的乘车和一千多辆辎重车。刘焉有四个儿子，刘范担任左中郎将，刘诞担任治书御史，刘璋担任奉车都尉，他们都跟随献帝在长安，衹有别部司马刘瑁随刘焉在益州。朝廷派刘璋晓谕刘焉，刘焉将刘璋留下，不让他回去。兴平元年，征西将军马腾与刘范商量杀死李催，刘焉派五千蜀兵相助，结果被打败，刘范和刘诞均被杀死，刘焉已经由于失去两个儿子而伤心，又遇天火烧掉城中府内的车子辎重，大火还烧着了百姓的房屋，客舍城邑烧得荡然无存，刘焉只好搬到成都居住，接着背生毒疮而死。
益州的大官员趟题等人贪图刘璋温和仁慈，将他立为刺史。皇帝下诏书就任命刘璋为监军使者，领益州牧，任命趟韪为征束中郎将。在此以前荆州牧刘表上书告发刘焉僭越身份，在乘车器物衣服方面和天子比拟，因此趟韪驻兵朐腮以防备刘表。