中平五年（188年），凉州叛军重新攻入右扶风，围攻陈仓县城。十一月，朝廷拜皇甫嵩为左将军，督前将军董卓，各率两万人救援陈仓。
董卓向皇甫嵩建议急速进军，皇甫嵩认为：“陈仓县城防备坚固，凉州叛军必然无法攻克，我军只要按兵不动，以逸待劳即可取得全胜。”于是不听从董卓的建议。
朝廷征董卓为少府，董卓不肯受命，上书推辞：“我下属的湟中义从、匈奴士兵都来拦住我的车，苦求我不要抛弃他们，我制止不了他们，只能留下来宽慰他们，如果有情况有变我再向朝廷汇报。”朝廷也无可奈何，十分担忧。
中平六年（189年）春二月，凉州叛军围攻陈仓县城达八十余日不克，疲惫而退。皇甫嵩下令追击，董卓劝阻，认为“穷寇勿追，归众勿迫”，皇甫嵩则认为：“叛军是丧失斗志的疲师，而不是归众、穷寇”。
随后，皇甫嵩让董卓负责垫后，自己率军追击，连战连胜，斩首万余级，叛军首领王国逃走后不久病死。董卓因此非常忌恨皇甫嵩。
灵帝得了重病，下诏拜董卓为并州牧，其下属军队转交给皇甫嵩。董卓接受任命，但是不肯交出军队，上书辩解道：“我掌兵十年，士兵上下和我关系太好了，都要为我卖命，我乞求带这帮士兵去并州，效力边垂”。
皇甫郦劝说从父皇甫嵩趁机除掉董卓，皇甫嵩不从，只是将董卓不肯交出兵权的事上奏朝廷。于是，灵帝下诏责备董卓，董卓对皇甫嵩又更加怨恨。
最终，董卓带了五千人向并州出发，但是停留在河东郡就不走了，董卓是想观察雒阳局势。
四月，灵帝驾崩。大将军何进掌权，与司隶校尉袁绍合谋诛杀宦官。而何太后不肯下诏，于是何进、袁绍私招董卓领兵进京，以此逼迫何太后。董卓得知，立即动身。同时，董卓上书弹劾中常侍张让等人。
但是不久后何进又反悔，派谏议大夫种劭劝阻董卓进京。种劭在黾池见到董卓，要求董卓返回河东郡去讨伐流亡匈奴单于于夫罗，董卓不从，继续上书辩解，并进入河南尹。
迫于董卓进军的压力，何太后终于同意下诏罢免宦官。
董卓率军抵达雒阳城外时，种劭出城劳军时再次要求董卓撤军，董卓指使士兵上前威胁种劭，种劭大怒，斥责董卓，董卓自知理亏，便率军西撤至洛阳城二十里外的夕阳亭。
中平六年（189年）八月二十五日，大将军何进与司隶校尉袁绍谋诛诸阉官，太后不从。于是，朝廷征召董卓使将兵到京师，并密令董卓上书曰："中常侍张让等窃幸乘宠，浊乱海内。昔赵鞅兴晋阳之甲，以逐君侧之恶。臣辄鸣钟鼓如洛阳，即讨让等。"准备胁迫太后。董卓未至，何进已经被宦官谋杀。愤怒的将士们攻杀宦官。何进部将吴匡等人联合了董旻（董卓之弟，时任奉车都尉）攻杀了车骑将军何苗。中常侍段珪等劫持皇帝逃走。
董卓望见雒阳上空浓烟滚滚，才得知朝廷发生重大变故，于是急忙下令进军，二十八日天未亮，董卓才抵达显阳苑，打听到中常侍张让等人劫持皇帝刘辩上了北邙山，于是又向北邙山赶去。
在北邙山下，惊魂未定的刘辩见到飞驰而来的董卓军，吓得大哭。董卓终于在北邙山迎救了皇帝，然后还宫。董卓见到了公卿百官的迎驾队伍，太尉崔烈在前引导，呵斥董卓回避，董卓指着崔烈骂道：“我日夜兼程跑了三百里路，你现在说什么回避？信不信我砍下你的脑袋！”
随后，董卓进入迎驾队伍，先拜见刘辩，又伸手去从闵贡怀中抱陈留王刘协，一说刘协不肯，董卓只得与闵贡并马而行，一同入城。少帝刘辩害怕董卓的兵，见了就哭，群臣劝董卓退兵，董卓反问道：“诸位公卿身为国家大臣，不能匡正王室，致使国家动荡，天子流落在外，你们哪有让我退兵的理由！”最终一起入城。
当时，大将军何进的部曲（例如张辽）、车骑将军何苗的部曲都无所归属，只能听命于董卓。董卓又引诱吕布杀害执金吾丁原，吞并了吕布等并州人的军队，如此董卓掌握了雒阳的所有军权。原大将军府幕僚鲍信不肯归附董卓，向袁绍提出诱杀董卓的计划，袁绍不敢，鲍信则弃官逃亡。朝廷罢免司空刘弘，派使者到显阳苑拜董卓为司空。
之前在接驾的过程中，董卓向刘辩询问事变经过，刘辩语无伦次，而刘协却能表述清楚，董卓知道刘协是董太后抚养长大，号“董侯”，董卓又自认为与董太后同族，于是心生欢喜，萌生废刘辩、立刘协之意。董卓邀请袁绍到显阳苑商议废立，袁绍不同意，提出要去请示自己的叔父太傅袁隗。袁绍说：“恐怕大多数人都不会同意你的意见！”
董卓闻言大怒：“竖子！天下事岂不决我？我今为之，谁敢不从？”
袁绍反讥：“天下事，在朝廷，在诸位忠臣，岂容你一叛逆之辈？”
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