建命王宗侃取渝州、王宗阮取泸州，开通峡路。

王建亲自率兵攻打东川。不久，唐昭宗任命谏议大夫李洵为两川宣谕使，诏令王建罢兵，王建不肯奉诏，唐昭宗贬王建为南州刺史，任命李茂贞为西川节度使。李茂贞拒绝接受任命，唐昭宗只得恢复王建官爵，梓州城破，顾彦晖自杀，王建任命王宗涤为东川留后，兼任中书令，东川、信武军两道都指挥制置等使，赐爵琅琊王。

王建改封为西平王，宦官韩全诲将唐昭宗劫持到凤翔，被梁兵围在城中。李茂贞坚守不住，打算求和，王建暗中派人劝说李茂贞，让其坚守城池，并称自己会出兵救援。不久，王建派王宗涤攻取兴元。武定节度使拓跋思敬归降王建，王建终于得以兼并山南西道，荆南节度使成汭兵败身死，王建趁机夺取夔州、施州、忠州和万州，王建被封为守司徒，进爵蜀王。

王建与李茂贞修好，将女儿普慈公主嫁给李茂贞的侄子李继崇。朱温弑唐昭宗，立唐哀帝，并迁都洛阳，改元天佑，但王建仍使用天复年号，并在成都设立行台，自行任命官员，取归州，占有三峡之地。

朱温篡位，建立后梁，王建不承认后梁的正统性，并传檄天下，要联合各藩镇讨伐朱温。但是，各藩镇都知道王建的真实用意，无人响应。王建又打算称帝，并写信给晋王李克用，主张二人“各帝一方”，李克用没有同意，与此同时，两川之地不断有祥瑞出现。王建召集将佐，商议称帝之事，众将都劝道：“大王虽然忠于唐朝，但是唐朝已经灭亡，正所谓‘天与不取，反受其咎’啊。”于是，王建率领官员、百姓痛哭三日，随后即皇帝位，国号“大蜀”，并大封百官、诸子。

王建在成都南郊祭天，然后大赦境内，改元武成，王建加尊号为英武睿圣皇帝，并立次子王宗懿为皇太子。普慈公主与丈夫李继崇不和，要求返回成都，王建便把公主召回，李茂贞大怒，发兵攻打蜀国边境。王建命王宗侃、王宗佑等人讨伐岐国，王宗侃在青泥战败，被围困在西县，王建亲自出征，岐军方才退去。王建因击退李茂贞入侵，而受尊号为英武睿圣神功文德光孝皇帝，朱温派光禄卿卢玭出使蜀国，并在书信中称其为兄。

宠臣唐道袭因与太子王元膺（王宗懿）不和，对王建诬称太子谋反。次日，王元膺属下惊惧之下，发动兵变，杀死唐道袭，王建派兵镇压，王元膺逃到民间，藏匿起来。后王元膺被人认出，被卫兵杀害，王建乃废王元膺为庶人。太子之位空缺后，大臣潘炕屡请立储，王建本来想在“类己”的雅王王宗辂和“才敏”的信王王宗杰中选择一人为储。徐贤妃谋求自己的儿子郑王王宗衍当太子，便让飞龙使唐文扆嗾使中书侍郎张格上表请立王宗衍，张格还联络王宗侃以下群臣署名。王建让人给诸子看相，看相的人也被收买，说“郑王相最贵”，王建虽深知“宗衍幼懦”，不能当大任，但见群臣联名，以为王宗衍是众望所归，便不得已同意，立王宗衍为太子，王建兴建扶天阁，并将功臣画像挂在阁中。

王建改国号为“大汉”，改为天汉元年，祭天发生“大风拔木”的凶兆，恢复“大蜀”国号。虽立了太子，但一直为太子能否继承其基业而苦恼。有一天，他经过夹城，听到太子王衍与诸王斗鸡击球喧呼之声，叹道：“吾百战以立基业，此辈其能守之乎！”于是厌恶张格，但因徐贤妃庇护张格，最终不能罢免他。信王王宗杰有才略，屡陈时政，王建认为他很贤能，遂萌生易储之意。

王宗杰暴死，王建对此深感怀疑，王建病重召大臣入寝殿，传遗命说：“太子仁弱，朕不能违诸公之请，逾次而立之。若其不堪大业，可置诸别宫，幸勿杀之。但王氏子弟，诸公择而辅之。徐妃兄弟，止可优其禄位，慎勿使之掌兵预政，以全其宗族。”王建病故，终年七十二岁，庙号高祖，谥号神武圣文孝德明惠皇帝，葬于永陵