最值得一提的是，刘焉提出了重设州牧制度，自己也出任了益州牧，这个制度，更加方便了各个军阀的裂土分疆，加快了东汉王朝的灭亡。
刘焉到任益州后，就将治所从广汉搬到了成都，并开始大力打击益州的世家大族。为此，他还专门接收了很多来自南阳郡和关陇地区的流民，并扶持流民势力，组建了一支军队，由于流民们来自东方的州郡，益州是在西边，所以那支军队号为“东州士”。比如说，益州名将张任，就是来自东州的。刘焉就依靠东州士的力量，逐渐将益州军政大权牢牢掌握在手中。
后来，他和刘范、刘诞和马腾联合，出兵五千东州士攻打长安，准备杀死国贼李傕和郭汜。事情暴露，刘范和刘诞被杀；刘瑁侥幸被河南人庞羲救下；而刘璋则跟在他身边。刘焉听到两个儿子被杀、一个儿子失踪后，哀痛不已，痛不欲生，结果导致背上的创伤复发，并因此死去。刘焉死之前，吩咐下属们立刘璋为益州之主。后来，河南庞羲几经周折，终于带着刘瑁回到益州。因此大功，庞羲被刘璋委以重任，引以为心腹之人。
纵观刘焉此人，一生建树还是很大的；至于他提出州牧制度，刘范猜想，这很有可能是，刘焉看到了历经四百年的大汉朝气数已尽，又受黄巾、白波、黑山之乱，乌桓、羌胡等蛮族的折腾，更加使得大汉朝风烛残年，积重难返，所以，为了保全自身，刘焉选择了逃离雒阳，进入有“蜀道难，难于上青天”之称的益州。刘焉面对山河破碎，也进行了抗争，只是失去了两个儿子后，他就失去了继续抗争的信心，人老了，心态也会变老。
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