刘焉是湖北天门人 ，汉室宗亲后裔 ，其地位比刘备那一支要名正言顺的多，家世也还好 ，年轻时的刘焉就因为家世身份而为官 ，经司徒府征辟，至灵帝朝时官至太常 。太常是主管祭祀社稷 、宗庙和朝会 、丧葬等礼仪的官 ，居九卿之首 ，位高而权轻 。因为东汉末年的乱世，在朝中为官的刘焉一度想去交州避祸。
当时同在朝中为官的侍中董扶对刘焉说：京城将会大乱 ，而益州有天子气息 。正是这句话 ，让刘焉的人生发生了翻天覆地的变化 。董扶是益州广汉绵竹人，当时有名的占卜家，那个时候的人又信这个 ，于是刘焉相信董扶的话 ，就开始想办法挖空心思去益州。当时的东汉末年，皇权衰弱 ，宦官当道 ，吏汉腐败，汉灵帝昏庸 ，大肆卖官聚收钱财 ，黄巾起义爆发，天下大乱 ，而地方官吏大多贪腐成风 ，割据自重 。
刘焉向汉灵帝上书，设置州牧 ，以汉室宗亲和受信任的重臣出任 ，总揽一州之大权，以管理地方，明正吏治 ，刘焉自请益州牧 ，汉灵帝同意了， 设置了三大州牧 ，分别是益州牧刘焉、幽州牧刘虞 、豫州牧黄琬 ，这三大州牧是灵帝朝名正言顺的州牧，而其它的州牧都是自立或后来董卓乱政时封的 。当时的益州刺史是郤俭 ，郤俭的益州刺史一职是花钱买的 ，而郤俭到任益州后，大肆盘剥百姓 、贪污受贿 ，似乎想把买官的钱赚回来 ，在益州名声非常差。
刘焉得到朝廷的任命，就与董扶一起去益州上任 ，刘焉是从洛阳南下 ，途经南阳、荆州，到达荆州东部边界时，此时由于黄巾军作乱而道路不通 ，而益州也正因为黄巾军马相的叛乱而发生战争 ，马相率军杀了益州刺史郤俭，而马相又被益州从事贾龙率军击破并斩杀 ，贾龙之后迎接刘焉进入益州 。刘焉进入益州后 ，开始巩固自已的地位，采取了一些安抚的手段 ，刚开始拉拢益州本地大族和南阳 、三辅流民 ，当时的黄巾军之乱，主要是在北方 ，益州虽然也有 ，但规模小，持续时间短 ，而当时南阳及首都三辅地区有大量的流民进入益州 ，这些人约有数万户，刘焉将这些人称为东州人，将这些人编入军队 ，称为东州兵 。
刘焉站稳脚跟后 ，开始对益州本地大族动手，为了树立威信 ，诛杀了不太服从命令的益州本地大族十多人 ，这直接导致了刘焉与益州本地大族的不合，犍为太守任岐与贾龙因此而怨恨刘焉 ，并起兵反叛刘焉 ，被刘焉的东州兵击败被杀。张鲁的母亲因为长得漂亮，又懂鬼神之道 ，因而与刘焉家有往来 ，因此张鲁也得到刘焉的信任，被派往汉中与张修一起进攻汉中太守苏固 ，击败并杀了苏固 ，张鲁之后又杀了张修，独占汉中，自立门户 ，因此与刘焉结怨 ，而刘焉同时与朝廷断绝往来。
刘焉来到益州就是因为董扶的一句话，益州有天子之气 ，在巩固地位后 ， 刘焉的野心逐渐显露，私自制造天子所有的车驾千辆 ，图谋不轨 ，这事还被荆州刺史刘表告到朝廷 。因朝廷自身也是乱作一团，没有精力来管这些事 。之后 ， 刘焉制作的这些车驾被一把不明不白的大火烧得干干净净 ，连同刘焉的州牧府也被烧了，之后刘焉将益州治所从绵竹迁到成都。而同时 ，刘焉密谋 ，征西将军马腾及刘焉在朝中的几个儿子一起率军进攻长安，因计划外泄，刘焉的两个儿子刘范与刘诞被杀 ，194年 ，刘焉病死 。刘焉从进益州到病死，不过五六年时间 ，根基不是太稳 ，刘焉去世后，他最软弱的儿子刘璋在益州大族赵韪的支持下继承刘焉的事业 ，直到214年被刘备拿下益州 。