汉光武帝刘秀命大司马吴汉举兵来伐，成家灭亡，在成都恢复设置益州刺史部。后汉末年，因四方多事，朝廷接受刘焉的建议，改各州刺史为州牧，刘焉则为首任益州牧，设治所于绵竹，后汉初平五年（公元194年）迁驻成都。
魏晋南北朝.魏黄初二年（蜀汉章武元年，公元221年），汉中王刘备在诸葛亮等人的辅佐下称帝，宣称继承汉统，沿定国号为汉（史称蜀汉，亦简称蜀），改蜀郡为成都府并定都于此。这一时期，中国形成了魏、蜀、吴三国鼎立的局面。成都的农业、盐业和织锦业在这一时期得到很大发展，发展成蜀汉最大的城市，