公元208年（建安十三年），张松出使曹‘操’，归来后劝说刘璋与曹‘操’断绝来往与刘备‘交’好。不久后曹‘操’在赤壁战败，刘备势力得以壮大。刘璋于是问应该让何人出使刘备，张松于是举荐法正。法正一开始辞让，后来不得已只好前往。刘备见到法正后，“以恩意接纳，尽其殷勤之欢”。法正觉得刘备有雄才大略，是可以辅佐的明主，回到益州后，遂与张松密谋协规，决定暗中戴奉刘备为主。
公元211年（建安十六年），刘璋听闻曹‘操’‘欲’遣司隶校尉钟繇征讨张鲁，因此惧怕曹‘操’得汉中后兼并益州。张松遂劝刘璋迎接刘备入蜀，让他讨伐张鲁，法正于是再次被任命为使者，与孟达各率两千人出使刘备，迎请刘备入蜀。法正于是暗地里背叛刘璋，向刘备献策：“阁下命世英才，刘璋无明主之能，以张松为内应，夺取益州；以益州的富庶为根本，凭借天府之国的险阻来成就大业，易如反掌。”诸葛亮的隆中对认为想要夺取天下就必须占据荆州和益州，法正、张松的倒戈实乃天赐良机，于是刘备应允，随即率军入蜀。公元212年（建安十七年），刘备假意答应北伐张鲁，进军葭萌。张松因事情败‘露’被杀，刘备于是与刘璋决裂，向成都进军。益州从事郑度向刘璋建议以坚壁清野拖垮刘备。刘备知道后十分忧虑，法正却认为刘璋虽然没有什么才能，但还算是个爱民的州牧，因此不可能采纳这个会损害百姓利益的计策。果不其然，刘璋认为：“吾闻拒敌以安民，未闻动民以避敌也。”于是罢黜了郑度。
公元214年（建安十九年），刘备军包围成都，蜀郡太守许靖将要出城投降，被人发觉，因为是在危急关头，不宜诛杀自己人，于是刘璋放过了许靖。刘璋投降后，刘备也因此不用许靖。许靖与其弟许劭（许子将）是天下闻名的名士，但没有身为人臣的才能。这时诸葛亮谏道：“靖人望，不可失也，借其名以竦宇内。”（许靖是众人所仰望的，断不可失，应当借助他的名望使海内对您恭敬。）法正也劝说：“天下有名无实的人就是许靖了。但是主公刚刚开创大业，许靖的名声四海皆知，您如果连他都不用，天下贤人恐怕会认为您薄待贤臣。”希望刘备仿效战国时的燕昭王重用郭隗的故事，于是刘备对许靖逐渐尊敬重用。?
刘备占据益州后，急需与蜀中大族豪强结纳关系，因此群下劝刘备迎娶刘璋旧将吴壹之妹吴氏，但吴氏是刘璋已故兄长刘瑁之妻，刘备认为自己与刘瑁同族，这么做有违礼法。
法正进谏道：“论其亲疏，何与晋文之于子圉乎？”晋文公逃难到秦国时曾娶了亲侄晋怀公子圉的妻子怀嬴。法正认为晋文公尚且可以娶亲侄之妻而未遭到礼法的抨击，何况于刘备与刘瑁之间还不是亲戚关系。刘备遂纳吴氏为夫人。其后刘备赐予诸葛亮、法正、张飞及关羽四人黄金各五百斤，白银千斤，钱五千万，锦千匹，作为诸将中最高赏赐。法正被任命为蜀郡太守、扬武将军。又命法正与军师将军诸葛亮、昭文将军伊籍、左将军西曹掾刘巴、兴业将军李严五人一起制定《蜀科》，改变刘璋治下益州法纪松弛，德政不举，威刑不肃的局面。然而法正虽然擅长军事谋略，但在政治谋略上稍差，但知因循守旧却不会变通。《蜀科》制定后，由于严法治蜀，打击了地方豪强势力，豪强十分不满，以消极态度抵触蜀汉政权，为此，法正提出用当年汉高祖入关与民约法三章之事向诸葛亮进言，认为成都初定，宜“缓刑弛禁”，放宽约束。但诸葛亮认为不能盲目沿用汉初的法度，应当因时制宜，懂得变通，于是写了封信《答法正书》给法正，晓以大义，告诉其更深一层的意思。（《答法正书》：君知其一，未知其二。秦以亡道，政苛民怨，匹夫大呼，天下土崩，高祖因之，可以弘济。刘璋闇弱，自焉以来有累世之恩，文法羁縻，互相承奉，德政不举，威刑不肃。蜀土人士，专权自恣，君臣之道，渐以陵替；宠之以位，位极则贱，顺之以恩，恩竭则慢。所以致弊，实由于此。吾今威之以法，法行则知恩，限之以爵，爵加则知荣；恩荣并济，上下有节。为治之要，于斯而着矣。）
当时法正在外掌握着益州首府蜀郡的行政大权（蜀郡下辖成都县），在内仍然经常为刘备出谋划策，是刘备的主要谋士。法正‘性’格恩怨分明、睚眦必报，掌握大权后，曾经对他有过小恩惠的人都受到他的照顾，他有过小矛盾的人都加以报复，擅杀毁伤己者数人。有人向诸葛亮告发，希望他能够禀报刘备，不要让法正作威作福。而诸葛亮深知法正是深得宠信的肱股之臣，劳苦功高，因此不加过问。
公元217年（建安二十二年），法正向刘备献计，认为曹‘操’一举降伏张鲁，却未继续进攻益州，而留下夏侯渊、张郃驻守汉中，一定是内部动‘乱’，而夏侯渊、张郃的才能不足以守住汉中，应该立即发兵夺取汉中。且告诉刘备夺取汉中的意义：上，可以讨伐，尊崇汉室；中，可以蚕食雍、凉二州，开拓国境；下，可以固守要害，是持久的战略。刘备赞同，于是率领诸将进攻汉中。
刘备有一次与曹军在作战中，形