五月，聯軍探部飛騎來報，田敏持信報闖入督護府，大呼道“朝廷兵變，董卓遇刺身亡，司徒王允掌權。”
韓遂大驚，忙接過信報打開細看。
夏四月二十三日公元192年5月22日，帝有疾病剛全愈，在未央宮重開朝會，接受群臣朝賀。
時有謠言曰“千里草，何青青，十日卜，猶不生。”又有道士在布上書為“呂”字以示董卓，董卓不知何意。
董卓從郿塢趕到長安侍衛軍大營，換穿朝服乘車入宮。
道路兩旁排布兵卒，自大營到未央宮，左步兵，右騎兵，衛卒布在四周，呂布等捍衛前后。
馬被東西絆倒，車輛不前，董卓心生怪異欲返回，呂布勸繼續行。
司徒兼尚書令王允使尚書仆射士孫瑞自書詔以授呂布，呂布令同郡騎都尉李肅與勇士秦宜祿、陳衛、李黑等十余人偽穿宮門衛士服，持長戟守北掖門內以待董卓。
董卓剛入宮門，李黑等以長戟挾叉董卓車，或叉拉車之馬。
李肅以戟刺之，董卓衣內穿鎧甲，戟不入，傷臂。董卓大呼呂布何在
呂布曰“有詔討賊臣”
董卓大罵道“庸狗，膽敢如此”
呂布應聲持矛刺董卓，董卓墜于車下，呂布促兵斬殺董卓。
董卓主簿田儀田景及倉頭向前撲在董卓身體上護衛，呂布又殺之。
呂布當即從懷中拿出詔書，令吏士“有詔僅討董卓，余者皆不問罪。”
官吏、士卒皆正立不動，大呼萬歲。
董卓當年誘呂布殺執金吾丁原，進而吞并丁原的軍隊，并任命呂布為騎督，董卓同呂布發誓結為父子，對彼欣賞和信任。
呂布善于騎射，膂力過人，被稱為飛將，初平元年又提拔為潁川太守、中郎將，封都亭侯。
董卓挾帝遷都長安。董卓自知自己兇暴，為人所惡，所以時常要呂布作自己的侍衛及守中閣。
董卓錄入關之功，封王允為溫侯，食邑五千戶。王允想拒絕，士孫瑞勸之勿因意氣而誤了大事，王允納其言，但只受食邑二千戶。
董卓性素猜疑，曾因小許失意而向呂布擲出手戟，由于呂布又與董卓的婢女有染，恐怕事情被董卓發覺，所以心中十分不安。
之前，由于司徒王允因為呂布是并州的壯士，又是董卓的近身侍衛，對彼贈厚禮相待。自從呂布懷恨董卓后，彼去見王允，述說了董卓差點殺彼的經過。
春，長安及周邊接連下雨六十余日，司徒兼尚書令王允與尚書仆射士孫瑞、尚書楊瓚登臺祭天求轉晴，復結前謀，又與司隸校尉黃琬密商如何除掉董卓，因此便讓呂布作內應。
呂布有些猶豫，說“奈何是父子，怎么好下手呢”
王允說“將軍姓呂，本非親生，如今汝保全自家的性命還來不及，還道何父子”
于是呂布應承了王允，終于刺殺董卓，授以奮威將軍，假節，儀比三司，進封溫侯，與王允同掌朝政。
司徒王允錄尚書事，總朝政，遣使者張種撫慰山東。