大约在两亿多年前，四川一带还是茫茫沧海，由于亚欧大陆的板块运动，青藏高原突起，海水下泄，从此四川盆地变成肥沃桑田。早在200多万年以前，这里有了人类活动。根据古人类学的发现和研究，四川的史前时代相当于旧石器时代早期和地质学年代上的更新世早期。1986年巫山县庙宇镇本坪村尤骨坡发现古人类的上内侧门齿和下颌骨化石，经中国科学院用古地磁方法测定，其地质年代为更新世纪早期，距今200万年～204万年。人类学家命名为“巫山猿人”。此前在资阳黄鳝溪发现旧石器时代晚期的人类头骨化石，具有明显的蒙古利亚人种的特征，古人类学家认为属于新人类型，其绝对年代距今1万年～5万年，并将其命名为“资阳人”。
大约在公元前3600年，关于古人类的神话传说逐渐形成，一代代巫师们口口相传，而最早关于蜀国记载的是杨雄的《蜀王本纪》和常璩的《华阳国志》，志说：“蜀之为国，肇于人皇，至黄帝，为其子昌意娶蜀山氏之女，生子帝喾，对其支庶于蜀，世为侯伯、历夏、商、周，武王伐纣，蜀与焉。”表明在远古的洪荒时代，四川境内的蜀国影响是非常大的，根据广汉三星推出土的文物推断，早在4000年前，蜀人就已经在川西平原建立起了奴隶制国家。
“蜀”的名称最早见于商代的甲骨文。蜀的祖先原来生活在黄河中上游的古羌人，他们沿岷江流域南迁进入四川盆地，被称为蜀山氏，他们在成都平原建立王国，李白《蜀道难》中提到的“蚕从及鱼凫”就是最早称王的两个君主。蚕从最早开始养蚕织丝，鱼凫最早从事渔猎。
其实蚕丛王与鱼凫王之间还有柏灌王，据《蜀王本纪》载，这三个王“各数百岁”，各领风骚数百年，所以王必定不是一个人，而是统治蜀国的这个氏族，是数代人甚至数十代人，就像是后来的一个朝代，但学界一般认为，这三代是蜀山氏称雄的时期。
在鱼凫王起兵帮助周武王伐纣之时，后方空虚，在朱提一带从事农耕生产的濮人联合梁人向东占据了蜀国，杜宇王凭借先进的农耕文化，建立王朝，号望帝，当他在外治水的时候，鳖灵篡位建立开明王朝，号丛帝，杜宇王归隐西山，也就是退回朱提，蜀国人民怀念他，认为他死后化为杜鹃，每逢春耕时节就日夜啼血，催人播种，因此杜宇王朝的国都郫也被称为鹃城。
开明王朝统治蜀国则是在战国时期，蜀国与中原各国秦岭阻隔，秦岭以北的秦国惠王一心想要吞并蜀国，苦于大军无法前行，辎重无法跟进，于是谎称要送五条金牛，五个美女给蜀王，蜀王信以为真，派五个大力士破山开道，这条蜀道就是此后兵家必争的“金牛道”，公元前316年，秦国趁蜀国和巴国发生战争之机，派大将司马错率军南下，一举灭掉了蜀国和巴国，古蜀国灭亡。
关于“蜀”名称的来历，史书记载中有两种说法：一说蜀就是蚕，是因古蜀王蚕丛教民栽桑养蚕而得名。二说法是“蜀”是一种形态象蚕、但能螫人的毒虫，因此“蜀”很可能是商朝统治者对蜀人的一种贱称。而蜀人把在四川贸易的中原商朝人称叫“商人”，代指所有商人。
有关巴族的记载最早见于殷墟甲骨文，叫“巴方”或“巴奠”，最早生活在今陕西省汉水流域，以后逐渐向东南方向迁移，进入今湖北清江流域和重庆境内。关于“巴”名称的来历说法不一：二说是因川东两条河流的形状而得名；二说是川东盛产的一种植物“巴茅”而得名；三说巴民族把蛇作为图腾崇拜，蛇的象形字就是巴，所以有学者指出“巴蛇食象”就是指巴族与崇拜大象的彭族之间的通婚，“食”是指婚配或者性爱。莫能助 四说是因为古代巴人凿石穴居住，川东人称石为巴，因此得名。
巴国君巴子因助周武王伐纣有功，被封为子爵国，流传至今的传说只有巴国名将巴曼子，他曾用自己的头胪从楚王手中换回忠州三城，巴国以上卿之礼把他的遗体葬在七星岗。巴国在春秋战国时期经常与楚国发生战争，正是因为长期战乱，巴国的都城不断迁徒，先后都于垫江（合川）、丰都、阆中、重庆，在重庆的时间最长。而巴王的陵墓主要集中在枳城，所以枳城也叫涪陵。
秦灭掉巴蜀之后，在四川境内设立巴郡、蜀郡和汉中郡，至此，四川开始实行郡县制、融入到中原文化中。历代统治四川的帝王都将最高治所设在成都，故成都为古蜀都，三国时刘备在四川称帝，史称“蜀汉”，五代时王建和孟知祥也先后在四川称帝，史称“前蜀”和“后蜀”。“巴”“蜀”也就成了四川地区的简称。
