次日入夜时分李兰就与郭淮，刘封带人马潜到城下。没过多久，果然见城上有人举火，接着城门大开。李兰便要上前，却听郭淮劝道：“先生不宜亲自前往，恐其别有诈谋。”要是旁人李兰还真有些担心，但这二申根本就不是什么好东西，墙头之草，那边风大那边倒。今日见自己势大，他二人定然不敢有诈，李兰遂对郭淮笑道：“无妨，吾为主将自该身先士卒。”不再等其劝告，径直带人马来到城下。

远远就见一员武将带人等在城门口，见李兰前来，急忙上前拜道：“小将申耽参见将军。”李兰心中极为鄙视其人品，并不下马还礼，就让他起身问道：“城内情况如何？”申耽急忙答道：“城门已由末将亲信把守。孟达正在府中整备行装，欲三更弃城而走。”李兰自己不愿意动手去杀孟达，便对刘封道：“少将军可带人马随申都尉去捉拿孟达。”刘封深恨孟达背叛，欣然应声便随申耽而去。

孟达带着家正收拾东西准备出城逃走，却听人来报，都尉申耽引川军入城，真是又气又急，也不再收拾东西，便出府上马欲只身逃遁。没有走出对远就见，正遇见申耽带着刘封杀来，孟达自知不能敌，又要拔马后逃，却早被身后数员裨将一起打落马下，捆了个扎实。孟达乃是新降之人，在此地本无威信可言，现在却又要弃城而逃，城中将士多是本地之人，实就不愿意相从，今见川军入城，申耽降敌，自然也就跟着投降。

李兰刚入城不多久，就听申耽来报，言已经将孟达擒获。李兰派刘封前去，就是想让他动手，自己实在不愿亲自下令斩杀孟达。结果现在是将孟达生擒，看这个杀人的命令还是要由李兰自己下达，便让申耽引自己至孟达太守府中升堂，片刻就见刘封带人将孟达押解上来。孟达一脸沮丧，心知不能活命，低头不发一言。

孟达这个人李兰本来也不喜欢，两面三刀，反复无常，典型的二五崽。但是这次投降曹操的确是被赵云所迫，而且还与李兰多少有些关联，心中还是想给他留条活路，当下便问道：“孟将军可愿仍归降主公部下？”孟达抬眼看着李兰，满是感激，正要开口说话。刘封却在旁边道：“这种人还要他做甚？先生好意能饶，父亲能饶他么？”

孟达浑身一振，只得叹气道：“先生好意某心领了，就请给某一个痛快吧。”遂转身大步而出。李兰也只得下令将其斩首，又请过申耽好言安抚，命其修书劝降其弟来降。如今上庸既得，高平便不须再与曹洪对峙。李兰急忙差人前往召其退军，再设宴庆功，款待一众降将。

不久，高平引军马前来，而申耽之弟申仪也率部归降。上庸，房陵等地悉数平定，李兰便修书刘备报捷。再过几日，刘备仍派马谡为使前来，却是任命李兰为上庸太守，总督上庸，房陵，新城等地。李兰本是想让刘封镇守此处，自己还是带兵和刘备大军会合。毕竟在他身边，有起事来也好早作防备。不过刘备既然让他镇守此地，李兰也不能推辞，只得拜谢，又问到与曹操的战事，才知曹洪兵马已经退向长安，如此一来，曹操不日也必将退去。

刘备占尽汉中之地，不久便将称王。关羽久攻樊城不下，使李兰屯兵上庸，定是有让其相助之意。李兰于是便对马谡道：“主公既得汉中之地。吾待上庸安定，士卒修养，即往樊城助关将军一臂之力。”马谡本就是来代刘备传达此令谕，不想李兰自己说了出来，遂笑道：“主公正是此意。汉中既定恐孙权有窥视荆州之心，故使先生镇守上庸，随时援助关将军。”

孙权早有取荆州之心，只是现在军马皆在寿春，吕蒙又新败于张辽，应该不会再上演关羽大意失荆州的悲剧。即便如此，也不得不防，李兰绝对不能让这悲剧再上演，于是欣然令命，当下使人设宴款待马谡。次日马谡告辞，李兰便与高平，郭淮，刘封在上庸驻扎。

曹操在斜谷被孔明连用计谋，不出旬月果然引军退去。刘备尽取汉中地，也心满意足，引军退回南郑，又差人紧急召见李兰。其时高平出镇新城，李兰只好将一应事务交与郭淮，刘封， 自己与关凤，容儿带家将匆匆赶到南郑。

李兰并不知道刘备召见自己所为何事，直到刘备开口才知他是想要询问汉中守将人选。李兰从历史上能知道汉中太守是魏延，但现在魏延与自己关系最近，若贸然举荐免不了会让刘备生疑，而且也不知孔明，法正二人心中所想，是以不敢乱言，只是推说“事关重大，兰职位卑微，不敢擅言”。

刘备也知道李兰心中顾虑，于是笑道：“经纬能收揽高平，劝降郭淮，足显识人眼光独到。难道吾属下众将竟无一人可镇守汉中么？”李兰听着刘备前面两句，总觉得话外有话，似乎是在说自己结党，心中更是慌张，急忙道：“兰只能发掘人才为主公所用，至于各人司职如何，还须得主公裁断。”

刘备能听出李兰对自己的惧意，心中甚是满意，复笑道：“既是如此，那经纬可在为吾挖掘一人担当此任。”李兰见对方非要自己举荐，若是执意不说，反而显得心中有鬼，遂问道：“主公可曾询问过诸葛军师与法大人的建议？”刘备听他提起这两人，微感不悦，淡淡答道：“孔明属意子龙，孝直推荐正方。吾正为此事烦恼，所以请经纬前来商议。”

赵云与孔明相厚，李严是西川降将，不想这两人所举荐都如此明显怀了私心，也难怪刘备不悦，李兰却两边都不愿得罪，答道：“子龙胆略过人，正方文武双全，皆是上上之选，主公任可择其一。”