五月，联军探部飞骑来报，田敏持信报闯入督护府，大呼道“朝廷兵变，董卓遇刺身亡，司徒王允掌权。”
韩遂大惊，忙接过信报打开细看。
夏四月二十三日公元192年5月22日，帝有疾病刚全愈，在未央宫重开朝会，接受群臣朝贺。
时有谣言曰“千里草，何青青，十日卜，犹不生。”又有道士在布上书为“吕”字以示董卓，董卓不知何意。
董卓从郿坞赶到长安侍卫军大营，换穿朝服乘车入宫。
道路两旁排布兵卒，自大营到未央宫，左步兵，右骑兵，卫卒布在四周，吕布等捍卫前后。
马被东西绊倒，车辆不前，董卓心生怪异欲返回，吕布劝继续行。
司徒兼尚书令王允使尚书仆射士孙瑞自书诏以授吕布，吕布令同郡骑都尉李肃与勇士秦宜禄、陈卫、李黑等十余人伪穿宫门卫士服，持长戟守北掖门内以待董卓。
董卓刚入宫门，李黑等以长戟挟叉董卓车，或叉拉车之马。
李肃以戟刺之，董卓衣内穿铠甲，戟不入，伤臂。董卓大呼吕布何在
吕布曰“有诏讨贼臣”
董卓大骂道“庸狗，胆敢如此”
吕布应声持矛刺董卓，董卓坠于车下，吕布促兵斩杀董卓。
董卓主簿田仪田景及仓头向前扑在董卓身体上护卫，吕布又杀之。
吕布当即从怀中拿出诏书，令吏士“有诏仅讨董卓，余者皆不问罪。”
官吏、士卒皆正立不动，大呼万岁。
董卓当年诱吕布杀执金吾丁原，进而吞并丁原的军队，并任命吕布为骑督，董卓同吕布发誓结为父子，对彼欣赏和信任。
吕布善于骑射，膂力过人，被称为飞将，初平元年又提拔为颍川太守、中郎将，封都亭侯。
董卓挟帝迁都长安。董卓自知自己凶暴，为人所恶，所以时常要吕布作自己的侍卫及守中阁。
董卓录入关之功，封王允为温侯，食邑五千户。王允想拒绝，士孙瑞劝之勿因意气而误了大事，王允纳其言，但只受食邑二千户。
董卓性素猜疑，曾因小许失意而向吕布掷出手戟，由于吕布又与董卓的婢女有染，恐怕事情被董卓发觉，所以心中十分不安。
之前，由于司徒王允因为吕布是并州的壮士，又是董卓的近身侍卫，对彼赠厚礼相待。自从吕布怀恨董卓后，彼去见王允，述说了董卓差点杀彼的经过。
春，长安及周边接连下雨六十余日，司徒兼尚书令王允与尚书仆射士孙瑞、尚书杨瓒登台祭天求转晴，复结前谋，又与司隶校尉黄琬密商如何除掉董卓，因此便让吕布作内应。
吕布有些犹豫，说“奈何是父子，怎么好下手呢”
王允说“将军姓吕，本非亲生，如今汝保全自家的性命还来不及，还道何父子”
于是吕布应承了王允，终于刺杀董卓，授以奋威将军，假节，仪比三司，进封温侯，与王允同掌朝政。
司徒王允录尚书事，总朝政，遣使者张种抚慰山东。