公元214年，刘备兵围成都，由于刘璋不愿再起兵戈，为使成都百姓免遭战火，最终选择了出城投降。

刘璋投降后，刘备为笼络人心，并没有对刘璋下杀心，但刘璋在益州素得民心，加上为了百姓选择投降，让原益州将士、百姓很是感动，《三国志》记载，刘璋投降时，群下莫不流涕。所以刘备也不能让刘璋留在益州，留在益州很有可能生变，不怕一万就怕万一嘛！

于是刘备给了刘璋一个振威将军的虚职，把他原有的财产都归还给了他，然后将其送到了荆州南郡公安安置，让他颐享天年。

公元220年，东吴袭取荆州，公安守将傅士仁投降，刘璋也落入了东吴之手。这个时候东吴已经与刘备彻底决裂，于是孙权不认同刘备这个益州牧，从荆州搬出了刘璋，自立刘璋为傀儡益州牧，并将刘璋搬到了秭归，不久后刘璋就病死了。

刘璋有两个儿子，大儿子刘循，二儿子刘阐。

大儿子刘循在刘璋投降后，本来是要与刘璋一起被送去公安的，但当时蜀中大臣庞羲乞求刘备将其留下，刘备答应了，将其留在了成都，并封他为奉车中郎将。此后一直在蜀中，直到病逝。

二儿子刘阐则是跟随父亲一起到了荆州公安，后东吴占领荆州后，他也落入了东吴之手。刘璋去世后，他继任刘璋，成为东吴新的傀儡益州牧，表面上则让他管理南中叛蜀从吴的地带（即交州和益州的交界地）。

诸葛亮平定南中反叛后，加上蜀汉与东吴重归于好，刘阐的存在就没有意义了，于是孙权让他回到建业，并给了他一个御史中丞的职位。之后他则一直待在建业，最终于建业家中病逝。