刘璋手中有三万精兵，为什么却投降了？
刘备派遣李恢前往马超营寨劝降，马超当即应允，并将张鲁的部将杨柏斩杀，之后与李恢一起来到葭萌关面见刘备，刘备大喜，待以上宾之礼。马超表示，自己愿意亲自赶往成都城下，劝说刘璋投降。
没过几天，马超率部来到成都城下。刘璋还以为马超是来援救自己的，便亲自来到城头。当得知马超已经归顺刘备后，刘璋面如土色，晕倒在城头。
刘璋清醒后，提出开城投降的主张，遭到众文武的反对。黄权认为，城中尚有三万兵力，粮草足够使用一年。但刘璋表示，自己父子在益州二十多年，没有给百姓带来和平，于心不安，不如投降以安百姓。
文臣谯周对于刘璋投降的建议深表赞同，认为此举合乎天意。此言令刘巴、黄权等人大怒，欲将谯周斩首，结果被刘璋阻止。就在此时，有人来报，说是蜀郡太守许靖越城投降。刘璋听罢，大哭不已。
次日，刘备派简雍来到成都城下，刘璋下令开城门接入。之后简雍与刘璋见面，告诉刘璋刘备并无伤害刘璋之意。刘璋终于下定决心投降，并与次日与简雍一起来到城外刘备营寨献降，之后与刘备一起进入成都城内。至此，益州争夺战以刘备的胜利宣告结束。
小说中提到的马超来到成都城下威胁刘璋及刘璋投降的故事情节，都是历史的真实。按照《三国志马超传》及注引《典略》的记载，马超逃出汉中归顺刘备时，身边并没有多少兵马。为了给马超壮声势，刘备还特意从自己军中调拨了部分将士，让他们冒充马超的部下并随马超一起来到成都城下，目的就是为了震慑刘璋。
至于小说中提到的此时成都城中尚有三万兵马、粮草足够供应一年的情节，也与载吻合。《三国志刘二牧传》中明确记载：“十九年，进围成都数十日，城中尚有精兵三万人，谷帛支一年，吏民咸欲死战。”
不少爱好者在看到这段史料后会提出这样一个疑问：既然成都兵马、粮草充裕，为何刘璋会放弃抵抗不战而降呢?其实原因是多方面的。我们不妨从刘焉、刘焉父子执掌益州二十多年所依仗的三种势力说起。
作为荆州江夏郡人氏的刘焉、刘璋父子，在益州本无任何基础。因此，刘焉进入益州后，主要仰仗的是以董扶、赵韪为首的益州本地势力的支持。不过，刘焉死后，赵韪起兵作乱，被刘璋消灭，其代表的这股势力从此消亡，取而代之的是以王商、张松为代表的另一股本地势力。
不过，这股势力在汉末时期出现了巨大的分化。这其中的刘巴、黄权等人是刘璋坚定的支持者，而张松却成为了刘备的内应。除此之外，这股势力中的另外一个代表人物谯周则赞同投降刘备。这至少说明刘璋所仰仗的益州本地势力已经彻底分化。
刘焉、刘璋执掌益州的另外一股势力便是以费观、李严、法正、孟达为首的东州士集团。刘焉执掌益州期间，东州士集团曾经为稳定益州局势作出重大贡献。但在刘璋时期，东州士集团迅速倒向了刘备。法正和孟达在战争爆发前就投靠了刘备，费观和李严则是在战争中不战而降。因此，刘璋又失去了曾在益州发挥重要作用的东州士集团的支持。
除了益州本地势力及东州士集团之外，益州还有一些影响力巨大的文人和名士，这其中又以许靖最为著名。在成都之战期间，蜀郡太守的许靖居然越城而逃，这也说明了这些文人和名士对于刘璋也失去了信心。
在益州的三大势力当中，有两大势力背叛了刘璋，益州本地势力分化明显，这让刘璋非常绝望。因此，尽管成都城尚有三万兵马，但对于刘璋而言，这也只能是垂死挣扎而已，早晚会被刘备消灭。与其玉石俱焚，还不如趁早投降。再加上刘璋为人宽厚，不忍心百姓再忍受战火蹂躏。因此，刘璋最终才下定决心开城投降。