真实的刘焉刘璋父子和演义里的差异较大，刘焉的废史立牧初衷是好的，灵帝本来就在和大臣争权，刘姓贵族帮忙搞改革试点，对中央是好事，不过是后来玩脱了而已。
汉灵帝刘宏登基之后，为了摆脱世家大族的控制，与太监联手搞出第二次党锢之祸，为此世家大族元气大伤，而大权逐渐被太监把持，就此导致黄巾起义的大爆发。在这种情况下，地方官员与世家大族联手借着打压黄巾起义机会，逐渐架空了朝廷。
为了收拾这一局面，刘宏听从宗正刘焉的意见，在十三州刺史的基础上，每州再设一州牧，提高行政效率的同时，也方便弹压地方上的乱民，更是为了加强对地方的控制，可惜，事与愿违，州牧很快取代了刺史成为地方大族的代言人。
刘焉，字君郎，汉景帝之子鲁恭王刘余后裔。与刘备是一系，刘焉以汉朝宗室身份，拜为中郎，历任雒阳令、冀州刺史、南阳太守，当然，作为始作俑者刘焉本身也不是什么好人，他之所以会出这个主意，完全是看出了洛阳朝廷这艘破船迟早要翻，想预先下基层抢班夺权，如果可能的话，说不好自己还能成为光武帝第二。
刘焉原本的自我定位是交州牧，但好友董扶对刘焉表示：“我预判西南的益州有天子气，你应该争取益州牧”，不能说董扶说的不对，只不过这帝王不是他。于是刘焉本着宁可信其有，不可信其无的原则，向汉灵帝打报告，自求为益州牧。董扶之所以敢于这么忽悠刘焉，就因他是益州人，刘焉当上益州牧，他这个地头蛇自然有从龙之功。
由于当时的益州刺史郄俭贪婪失政，汉灵帝也有意换马，于是便让刘焉为监军使者、益州牧，封阳城侯。但对于益州的本土派来说，对“空降干部”自然不会高兴，即便你是宗室。所以刘焉一到任并没有人看好，因此刘焉刚一上任，就挨了当头一棒，益州本土派自编自导演出了黄巾之乱。
两个升斗小民马相和赵祗，竟在一夜之间纠集了数千人，诛杀了绵竹县令李升，又攻破雒县，杀死郤俭。马相自称天子，杀巴郡太守赵部，而且乱民越聚越多，黄巾军竟然发展到了数万人规模，但很快又被益州从事贾龙带着几百号人给灭的干净，紧接着贾龙迎接刘焉入益州，治所定在暴乱后的绵竹。刘焉上任后，任命贾龙为校尉，将他迁到绵竹居住。
这就很难不让人怀疑，益州的“黄巾之乱”其实是本地豪强们自导自演的，目的就是让刘焉知难而退，哪儿来的，回哪去。可惜，益州本土派小看了刘焉，而刘焉能上位当上益州牧，关键在于身边有两个本土豪族支持并跟随。
这两个本土豪族，一个是说他有天子气的大忽悠董扶，第二个原太仓令赵韪，赵韪也是益州大户出身，赵韪将自家命运和前途压在了刘焉的身上，当然，就靠董扶和赵韪的帮扶而言未必能作稳一种牧，实际上益州豪强最后哦能接纳刘焉，最关键一点刘焉没有枪，单枪匹马进益州，相对好控制。
刘焉也知道这一点，为了避免成为橡皮图章，因此将治所定在绵竹，而不是成都，目的就是为了摆脱本地大族的裹挟和掌控，这样也便于刘焉培养自己的势力。为此刘焉开始招募流民当精壮之士，编练自己部队，恰逢中原大乱之下，南阳、三辅一带有数万户流民进入益州，刘焉悉数收编，最后刘焉组成了自己的“东州军”。
同样是外来户，刘焉的这一手就比刘表高明。刘表他本人完全被荆州本地派绑架，所以刘表一死，荆州立马土崩瓦解。刘焉在成为益州的话事人之后，为了巩固地位，刘焉利用职务之便，勾搭上了张鲁他妈，因为张鲁是正一道创始人张道陵的孙子，当时道教分两大流派：其一就是黄巾军张角的太平道，其二就是张鲁的天师道，又称五斗米教，因信徒入教先上交五斗米而得名。随后，刘焉让张鲁到汉中安定局面。
等张鲁到了汉中后，把原汉中太守苏固给杀了，又把各条通往长安的道路全部封死之后，张鲁据汉中自立，脱离了刘焉的掌控，此时恰逢汉灵帝刘宏驾崩，朝廷乱成一锅粥，没空管益州与汉中，如此一来，张鲁与刘焉便彻底脱离了中央监管。
刘焉有四个儿子，除了老三刘瑁跟在身边，其余三个都在长安当人质，这个时候，献帝让老四刘璋回益州传话，不要惹事脱离管控，刘璋转达完朝廷的意思，刘璋就得回洛阳，刘焉自然不能让小儿子再回去。此时在洛阳的老大刘范、老二刘诞居然勾结征西将军马腾造反，按照计划，由马腾引兵袭取长安，哥俩在城里当内应开门，结果事败，刘范当即被杀，刘诞被下了死牢，择期处斩。马腾跑得快，连夜逃回凉州。
刘焉这个时候年纪也大了，不得不考虑继承人问题。他最中意老三刘瑁，给刘瑁结了一门亲，求娶的是属下东州派大佬吴懿的妹妹，为什么挑吴懿的妹妹，还是大忽悠董扶的一句话。此女日后必定贵不可言，董扶又算对了，可惜对应的是刘备。
刘瑁和吴姑娘成亲没几天，绵竹便突起一场大火，刘焉只能将办公地回迁到了成都。不久之后背上长了颗大毒痈薨世了，虽然刘焉临终遗愿是刘瑁顶继承益州牧的位置。但问题是死人管不了活人，刘焉一死，赵韪突然起兵发难，直接扶立老四刘璋上位。赵韪拥立刘璋的原因，史书用了四个字：“贪璋温仁。”意思就是刘璋好控制。
而且赵韪属于益州本地派和吴懿的东州派不和，现在益州本地派扶持刘璋上位，就可以打压东州派这些外人，自然遭到东州派反弹，再就是赵韪小看了刘璋，刘璋那可扮猪吃老虎的主。刘璋上位之后，一边对赵韪虚与委蛇，一边暗中联系吴懿。虽然刘璋和吴懿之间隔着刘瑁，但二人有一个共同的敌人，就是益州本地派，在这个问题上两人有着天然的共同话题。在本地派的眼中，刘璋和东州派一样，都是外来户，都不受他们欢迎。
赵韪看到自己看走了眼之后，直接起兵造反，我自己坐上益州牧的位置就可以了，可惜最终被刘璋联合东州派打倒。搞定本土派之后，刘璋就惦记上汉中的张鲁，汉中是益州的门户，所以，打下汉中是毫无疑问的必选题，为此双方大打出手，张鲁靠着地理优势，一度占据上风，给益州造成持续性的放血。此时的刘璋想破局，就必须引入外援，于是就想到了刘备。
刘备入主益州之后，听了法正的建议，娶了在家守寡的吴氏，生下了两儿子：刘永、刘理。章武元年，刘备登基后，吴氏被刘备册封为皇后。董扶算的真准，只是没有灵验在刘焉这一支的身上。
其实刘璋没有小说里描写的那么没用，相对刘焉刘备刘禅时期来说，刘璋治下的蜀中叛乱最少。 只是刘璋确实有点胸无大志，只想守好自己的这一亩三分地而已。枭雄刘备确实不是这种偏安一隅的守成之主刘季玉可以比的，前有张松献图，后有王累悬门，更何况坑爹害儿的马孟起也不是一般人能驾驭的。
刘备占据成都后，刘璋以振威将军的身份被迁往荆州居住，关羽失荆州后，刘璋归属东吴，孙权为了恶心刘备，加封为益州牧，后来在刘备东征时去世。刘备平定蜀地，刘璋听从庞羲的建议，将长子刘循留在益州，而与次子刘阐一同迁入荆州。因此刘璋两个儿子的后代，分别在吴、蜀两地。在益州的刘循一直在蜀汉任职，拜为奉车中郎将。次子一直在孙权手下，在诸葛亮平南蛮后刘阐归吴，官至御史中丞，刘璋二子都得以善终。
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