刘璋为人懦弱多疑。汉中张鲁骄纵，不听刘璋号令，于是刘璋杀张鲁母弟，双方成为仇敌，刘璋派庞羲攻击张鲁，战败。后益州内乱，平定后，又有曹操将前来袭击的消息。在内外交逼之下，刘璋听信手下张松、法正之言，迎接刘备入益州，想借刘备之力，抵抗曹操。不料此举乃引狼入室，刘备反手攻击刘璋，又有法正为内应，进至成都。成都吏民都想抵抗刘备，但刘璋为百姓计而开城出降，群下莫不流涕。
人物生平
承继父位
中平五年（188年），刘焉向汉灵帝建言设立州牧总管各地军政大权，自己出任益州牧，而刘璋与兄长刘范、刘诞都留在京城，只有刘瑁随刘焉入蜀。刘璋后来出任奉车都尉，受朝廷派遣诏谕刘焉，刘焉就把他留下不再返回朝中。
兴平元年（194年），刘范在长安与马腾密谋进攻权臣李傕，泄露之后与刘诞一起被杀，而刘璋则得以幸免。刘焉的世交议郎庞羲保护刘焉的几个孙子，送入益州。刘焉因为逝子之痛，又逢绵竹城中大火，不得已迁治成都，背疽发作逝世。
内乱四起
刘焉死后，益州官吏赵韪等希望利用刘璋温仁，于是上书推举他继掌益州刺史，得朝廷诏为益州牧，同时任命赵韪为征束中郎将。将领沈弥、娄发、甘宁起事反对刘璋，被赵韪打败后奔荆州。
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，因此赵韪驻兵朐腮以防备刘表。当初南阳、三辅的几万家百姓流亡到益州，刘焉将他们全部收为部众，称为“东州兵”。刘璋性情柔弱宽容，缺乏威信谋略。束州入侵凌横暴，成为百姓的灾难，刘璋没有能力制止，旧有的士人相当埋怨并且叛离。赵韪在巴中，很得百姓士兵的欢心，刘璋将大权交给他。赵韪见到民心不和，就暗中勾结州中的世家望族。
建安五年（200年），赵韪发动叛乱，蜀地多处响应，幸得刘焉之前收容荆州、三辅流民建立的“东州兵”拼力死战，才平息了叛乱，杀赵韪于江州。
建安十三年（208年），曹操亲自率兵征讨荆州，刘璋于是派出使者致以敬意。曹操加封刘璋为振威将军，封其兄刘瑁为平寇将军。刘璋因此派别驾从事张松到曹操那裹，但曹操没有按礼节接待。张松心怀怀恨，回来后劝说刘璋同曹操断绝关系，他对刘璋说：“刘豫州与您为宗室兄弟，可以与他结交联盟。”刘璋皆以为是，故派法正前往与刘备结好联盟，随即又指示法正和孟达送去数千兵卒帮刘备抵御曹军，法正完成使命归还。
引狼入室
建安十六年（211年），刘璋听说曹操将派兵到汉中征讨张鲁，心中恐惧，张松又劝说刘璋：“现在州中将领庞羲、李异等人都居功自傲，且心怀异志，如不能得到刘豫州的帮助，益州将外有强敌攻击，内遭乱民骚扰，必定走向败亡。”刘璋又听从了张松之言，立刻派法正率部队迎接刘备。刘璋的主簿巴西人黄权劝阻说：“刘备有骁勇的名声，现在要是以部下的身份对待他，就没法满足他的心愿；要是以宾客的身份对待他，一国不容二主，造不是使自己安全的办法。”从事广汉人王累将自己倒吊在益州城门上劝阻刘璋，刘璋全都不予采纳。
刘备从江陵率军赶到涪城，刘璋率领步、骑兵三万多人，车驾幔帐，光耀夺目，前往与刘备相 会；刘备所率将士依次前迎，大家欢聚宴饮百余日。刘璋以大批物资供助刘备，让他去讨伐张鲁，然后两人告别。
建安十七年（212年），刘备进驻葭萌。张松的哥哥广汉太守张肃害怕灾难临头，就把张松的图谋禀告了刘璋，刘璋将张松收捕处死，下令所有关隘的守卫部队封锁道路。刘备大怒，掉转兵力攻打刘璋。
建安十九年（214年），刘备进兵包围成都，并派简雍劝降刘璋。当时城中有三万精良部队，粮食够支持一年，官吏百姓都想抵抗。刘璋说：“我父子在益州二十多年，没有给百姓施加恩德，却打了三年，许多人死在草莽野外，只是因为我的缘故。我怎么能够安心！”于是打开城门，出城投降，部下没有不哭的。
刘备把刘璋迁至公安，并将财物归还于他，再佩振威将军印信。
去世
人物评价
陈寿：璋才非人雄，而据土乱世，负乘致寇，自然之理，其见夺取，非不幸也。
范晔：璋能闭隘养力，守案先图，尚可与时推移，而遽输利器，静受流斥，所谓羊质虎皮，见豹则恐，吁哉！
常璩：刘焉器非英杰，图射侥幸；璋才非人雄，据土乱世，其见夺取，陈子以为非不幸也。
《益州耆旧传》：璋懦弱多疑，不能党信大臣。
张璠：刘璋愚弱而守善言，斯亦宋襄公、徐偃王之徒，未为无道之主也。张松、法正，虽有君臣之义不正，然固以委名附质，进不显陈事势，若韩嵩、（刘光）（刘先）之说刘表，退不告绝奔亡，若陈平、韩信之去项羽，而两端携贰，为谋不忠，罪之次也。
叶适：刘璋虽暗懦，然国富民盛，守之以恩，无所得罪也。
郝经：焉利本颠，堕剥维城。璋尤庸闇，迁夺犹轻。
罗贯中：四海鲸吞百战秋，堪嗟季玉少机谋。当时若听黄、王谏，安得西川属那刘！
李清植：焉、璋以枝叶之亲，而阴怀攘窃之志，汉帝既尝收戮其二子，则亦与于叛乱之者数也。
毛宗岗：厚为无用之别名，非忠厚之无用，忠厚而不精明之为无用也。刘璋失岂在仁，失在仁而不智耳。
蔡东藩：刘璋暗弱，即使不迎刘备，亦未必常能守成；益州不为备有，亦必为曹操所取耳。
家族成员
父母
• 父：刘焉
• 母：费氏
兄长
• 刘范，刘焉长子，左中郎将。后为李傕所杀。妻庞氏，为庞羲族人。
• 刘诞，刘焉二子，治书御史，与刘范一起被杀。
• 刘瑁，刘焉三子，别部司马，随父刘焉入益州，早逝。妻吴氏守寡，颇有姿色，后嫁给刘备，即穆皇后。
子女
• 刘循：刘璋长子，娶庞羲之女，曾经在刘备攻益州时，在雒城驻守抵抗刘备的攻势长达一年，刘璋投降后，由于岳父庞羲的推荐，一直在蜀汉任职，拜为奉车中郎将。
• 刘氏，刘璋女，嫁费观。
陵寝墓地
刘璋墓位于古堤垱现属公安县章庄铺镇指南村，在207国道2181公里处北侧。该地一脉青山，两涧溪水，曾是山青水秀鱼米之地。据当地百姓口口相传：刘璋隐居此地后，改姓为陈，以农耕为生，后病死于此，其墓就葬于家后。刘璋死后，恢复刘姓，归葬时，置有双碑，一铜一石．石碑立于土墓之外，铜碑埋于墓内，石碑刻有刘璋封号及字名，铜碑内容不详。
刘璋后人曾在刘璋墓附近建庙祭祀，庙前有一匾额，刻有道劲有力的四个大字“生陈死刘”，庙内有刘璋的木刻雕像。庙在解放后被毁，其墓在1958年大炼人骨肥时被挖。但其墓中的铜碑未见，石碑现已不知去向。
艺术形象
1994年电视剧《三国演义》：梁振亚饰演刘璋；
2010年电视剧《三国》：李跃民饰演刘璋；
2016年电视剧《武神赵子龙》：王正佳饰演刘璋。