建安十六年（211），刘璋得知曹操将派遣钟繇伐汉中，讨张鲁，顿时惊恐万分，六神无主。法正与张松见时机已到，立即行动起来。张松忙劝说刘璋迎刘备入蜀伐张鲁，夺取汉中，安定北方危局。而且再次推举法正为使者去迎接刘备。于是，法正衔命出行，又一次与刘备相聚。法正向刘备详细地介绍了蜀地的山川地貌及经济、军事等情况，暗地向刘备献策道：“以将军的英才，乘刘璋懦弱无能，有益州股肱张松在内响应，尔后攻取益州，凭借天府之富饶险峻而成就大业，易如反掌。”刘备欣然从之，立即沿长江溯水西上。刘璋亲自到涪城（今四川绵阳）恭候刘备。张松急于求成，又暗地让法正转告刘备：目前会于涪城，可以顺势擒拿下刘璋，将军不费一兵一卒，便可坐定益州。刘备老谋深算，因初入异地，民心不服，所以不愿意仓促行事。从此以后，法正成为刘备的心腹顾问，不离左右，“是训是谘”。

第二年，曹操出兵孙吴，刘备拟回兵相救。张松慌忙写信给刘备和法正，问道：“今大事唾手可立，如何弃此良机而去呢？”张松的兄长张肃得知此事，怕事情败露后祸及于己，竟不顾手足之情，将事情披露给刘璋。张松被杀，刘备失去了内应，法正失去了知己，无不悲恸惋惜。从此，法正为刘备肝脑涂地，屡建奇策。

刘备自葭萌（今四川广元）南征，多次击败刘璋的部队。在这紧要关头，广汉郑度向刘璋献策：坚壁清野，迁徙全部巴西、梓潼人到涪川以西，“其仓廪野谷，一皆烧除，高垒深沟，静以待之。彼至、请战，勿许，久无所资，不过百日，必将自走，走而击之，则必禽耳”（《三国志·法正传》）。刘备得知消息后非常憎恶不安，向法正问策。法正胸有成竹，断定刘璋终不能用此计，劝刘备不必担心忧虑。果然，刘璋不听郑度计谋，反而对部下说：“我只听说拒敌以安民，没听说过要动民以避敌。”于是，刘备的军队势如破竹，很快就兵临雒城（今四川广汉）。这时，法正致信刘璋，分析形势，晓以利害，奉劝刘璋识时务，指出刘璋的部属没有一个人尽忠。法正说：“旦夕偷幸，求容取媚，不虑远图，莫肯尽心献良计耳。若事穷势迫，将各索生，求济门户，展辗反复，与今计异，不为明将军（指刘璋）尽死难也，而尊门犹当受其忧。”（《三国志·法正传》）接着法正剖白自己所为，是与时俱进，劝刘璋要随时势。法正说：“虽获不忠之谤，然心自谓不负圣德，顾惟分义，实窃痛心。左将军（指刘备）从本举来，旧心依依，实无薄意。愚以为可图变化，以保尊门。”（《三国志·法正传》）

建安十九年（214）刘备攻取成都后，以法正为蜀郡太守，扬武将军，“外统都畿，内为谋主”，并赐予金五百斤，银千斤，钱五千万，锦千匹，恩宠至深。