军汉灵帝，连大将军何进也要听其调度指挥。
时值西北凉州金城（今兰州）边章、韩遂杀死刺史和太守，率兵十余万众反叛朝廷。为了消弱何进势力，蹇硕借口韩遂作乱，提议请大将军何进带袁绍、曹操领兵赴西北平叛。何进洞悉宦官诡计，以青州、徐州黄巾复起为由，奏请遣袁绍东进徐州、兖州，待袁绍兵还，自己再西击韩遂。因此朝廷改派车骑将军皇甫嵩、中郎将董卓为副，率军前往凉州平叛。
董卓因被封为东中郎将征讨张角屡败，朝廷命皇甫嵩代替董卓统领冀州汉军，全力围剿黄巾主力，董卓则被罢免受审，判“减死罪一等”。十二月二十九乃庆旦除夕，朝廷为庆大破黄巾军胜利而大赦天下。董卓趁机贿赂中常侍，获得赦免。
边章、韩遂杀死刺史和太守，以“讨伐宦官”为名，进犯三辅。朝廷派大将军何进率兵征讨，托辞不往，朝廷这才改令车骑将军皇甫嵩率军出征，董卓拜中郎将为副。
皇甫嵩因作战不利加上中常侍向讨伐黄巾军将士索贿不给而被罢免。朝廷又拜司空张温为车骑将军，接管三辅军区事务，董卓为破虏将军、周慎为荡寇将军、孙坚为参军随其出征。汉军与叛军在美阳县对峙，张温、董卓初战不利。张温召见董卓，董卓姗姗来迟，张温怪罪董卓，董卓还言语冒犯。张温参军孙坚见状，劝张温趁机杀掉董卓，以此立威，张温不许。
一天夜里，有流星划过天空，光芒照进叛军军营，骡马嘶鸣，叛军认为是不祥的征兆，准备退兵。董卓得知情况后大喜，次日与右扶风鲍鸿一同出击，大破叛军，斩首数千级。叛军败回凉州金城郡榆中县。张温派遣周慎率三万人追击，董卓向张温提出领兵接应周慎，张温不许，让董卓率三万人讨伐凉州北地郡羌人。董卓派遣别部司马刘靖率四千人屯兵于安定郡，然后进军。
董卓军在望垣县北被羌人、匈奴人包围，军粮不足，形势危急。董卓让士兵在渭水中假装拦水修堤，对外宣称是捕鱼，实际上让军队快速从堤下通过。等叛军发现后，已经追之不及。当初张温派出有六路人马，其中五路人马，包括周慎都以失败告终，唯独董卓军队全员班师，屯兵于司隶右扶风郡。朝廷因功封董卓为斄乡侯，西凉刺史，封邑一千户。凉州拥有陇西、汉阳、武都、金城、安定、北地、武威、张掖、酒泉、敦煌十郡九十八县，大军二十多万。董卓盘踞于此，兵多将广，遂生不臣之心。
当年十一月，凉州叛军重新攻入司隶右扶风郡，围攻陈仓县城。朝廷起用皇甫嵩，任左将军为主，董卓
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