Về sau, Lưu Bị chiếm được toàn bộ miền Tây Xuyên và Hán Trung. Năm 219, Lưu Bị làm lễ xưng là Hán Trung vương[5] và cho lập Lưu Thiện làm Vương thái tử[6].

Năm 221, Lưu Bị lên ngôi hoàng đế, tức Hán Chiêu Liệt đế, lập Lưu Thiện làm Hoàng thái tử và giao phó ông cho thừa tướng Gia Cát Lượng[7].

Năm 223, Hán Chiêu Liệt đế mất ở thành Bạch Đế. Đến tháng 5 năm Lưu Thiện, năm ấy 17 tuổi lên nối ngôi hoàng đế ở Thành Đô. Ông đổi niên hiệu là Kiến Hưng và tôn Ngô hoàng hậu làm Hoàng thái hậu[8].