諸侯會盟
初平元年(190年)正月，各地群雄起兵，打出討董的旗號，當中包括：勃海太守袁紹、後將軍袁術、冀州牧韓馥、豫州刺史孔胄、兗州刺史劉岱、河內太守王匡、陳留太守張邈、廣陵太守張超、東郡太守橋瑁、山陽太守袁遺、濟北相鮑信。
當時袁紹與王匡屯兵河內，張楊亦率數千人投靠;張邈、劉岱、橋瑁、袁遺與鮑信屯兵酸棗，曹操則屬於張邈軍下;袁術屯兵魯陽，孫堅從長沙趕往與袁術會合;孔胄屯兵穎川;韓馥則留在鄴城，給與聯軍軍糧。各群雄都推舉袁紹為盟主，但只有鮑信認為曹操才是最有能力推翻董卓。袁紹自號車騎將軍，其他人都有被假授官號，如曹操就被授行奮武將軍。
面對關東軍的勢力，董卓大為震驚，又董卓女婿牛輔以兵三萬征討伐河東白波軍大敗，擔心兩方連絡，便先在癸酉日，派李儒鴆殺掉廢帝劉辯 [7] ，又與眾臣議論要發大軍對抗關東軍，但被鄭泰勸阻。後提議遷都到關中的長安，楊彪、黃琬一再勸阻，被董卓在二月乙亥日以因災異免去黃琬、楊彪等的職務，伍瓊、周毖仍認為不能遷都，董卓便以向敵通訊而殺死了當初舉薦袁紹、劉岱等陞官的周毖與伍瓊等。但董卓又懊悔殺死了二人，便重新任用黃琬、楊彪。
遷都避禍
但遷都一事並沒有停止，在丁亥日開始，董卓以車駕先送獻帝西遷。又以步兵、騎兵逼徙洛陽數百萬人到長安，百姓被人踩死、被馬踏死、飢餓而死、遭搶劫而被殺的堆滿道路。董卓則留在洛陽畢圭苑，下令捉拿富翁，以罪著名將領他們殺害，沒收財產，死者不計其數。又派呂布掘開先帝帝陵及公卿以下的塚墓，沒收內裡的珍寶。
最後放火燒了洛陽宮廟、官府、居家，洛陽二百里內，建築物全毀，雞犬不留，董卓便留守在洛陽圬附近。三月乙巳日，獻帝到達長安，因董卓未到，便以王允輔政。而董卓在戊午日，因袁紹起兵而殺掉其叔父袁隗、袁基及家人，涉及五十多人，包括嬰孩、婦女。
不思進取
雖然如此，聯軍仍畏懼董卓軍強，所以不願先行，只有曹操認為既然起兵討董，就應有所行動，所以便率兵向西，準備進駐成皋，張邈亦派衛茲領兵隨軍。軍到滎陽汴水時，遇上董卓大將徐榮，雙方交戰，曹軍因兵少不利，曹操更被箭射中，坐騎也受傷。曹操堂弟曹洪將馬給了曹操，曹操不接受，曹洪便說：「天下可無洪，不可無君!」便讓曹操上馬，自己徒步追從，趁夜逃走。而徐榮見力戰了一日，酸棗(古地名)又不是易攻，便率領兵馬回去。曹操回到酸棗後，見聯軍雖有十多萬人，但每日都只在設宴聚會，不圖進取，曹操十分不滿，便向他們進計：只要袁紹領河內兵到孟津，酸棗將領進駐成皋，佔據敖倉，在轘轅、太谷建立營塞，控制險要，袁術則由南陽到丹、析，入武關偷襲關中，那時形勢便可大定，又認為如果只是在此不圖進取，只會失去天下名望，招來恥辱。但張邈等人不接受，曹操便帶夏侯惇等到揚州(非今日之揚州市)募得千多兵，屯兵河內，轉屬袁紹。
另一方面，孫堅由長沙北上，殺掉荊州刺史王睿和南陽太守張咨後，終於與袁術會合，被表為破虜將軍、領豫州刺史，部屬袁術，準備北攻。冬天，孫堅派長史公仇稱回州督促軍糧，於城門東外設帳幔，邀請官屬為仇稱設宴送行。剛好董卓軍數萬步、騎突然出現，但孫堅仍在行酒令、談笑自若，整頓部曲，命他們不可妄動。後來董軍騎兵漸到，孫堅才起來，徐徐率軍入城，對他們說：「我所以不立即起來走避，是怕士兵互相爭先，令各人反而不能入城。」董卓軍見孫軍整齊，不敢攻打而歸還。
相持階段
後孫堅改屯梁東，而董卓派徐榮、李蒙四出虜掠，與孫堅在梁縣發生遭遇戰，孫軍大敗，孫堅與數十騎突圍而走。因為孫堅喜歡用紅色的頭巾，被董軍認出，便脫下來給了近將祖茂戴上，引開徐榮軍騎兵，孫堅則由小路逃出。祖茂被敵軍追得困迫，便下馬將頭巾放在一條燒過的柱上，自己則隱藏在草堆中。騎兵看見頭巾，以為是孫堅，便將頭巾重重圍繞，到近看才發現是柱，便離去。孫軍大多兵將被俘，更以殘酷手段所殺，如穎川太守李旻就被烹死，其他士卒則以布纏裹，吊起倒立到地，用熱油灌殺。另外，屯兵河內的王匡亦派泰山兵屯河陽津，準備進攻，董卓便派出疑兵擺出要由平陰渡河，暗地裡派遣精兵從小平北面渡河，繞過王匡軍，在後方攻擊，在津北大破王軍，死者甚多。
蕭牆禍起
韓馥懼怕袁紹危及自己，便一步一步減少對河內、酸棗聯軍的糧食輸送，軍糧耗盡後，聯軍各自回到守地，但各軍仍保持盟友關係。同時，劉岱與橋瑁二人一向交惡，劉岱便殺掉橋瑁，以王肱領東郡太守。而董卓見盟軍撤退，便派韓融、陰修、胡母班、吳循、王瑰想與袁紹等人議和。眾人到河內後，王匡告知袁紹，袁紹不答應，要王匡殺死胡母班、王瑰、吳循等。袁術亦殺掉陰修，只有因韓融有德名以倖免。
袁紹與韓馥以獻帝年幼，而且被董卓控制，相隔關塞，不知獻帝是否平安為由，想立劉虞為帝，曹操拒絕參與，而袁術亦反對。袁紹又得到一個玉印，在座位中舉向曹操手肘，暗示已經準備一切，可以立劉虞為帝，但曹操只是大笑，暗地裡卻對袁紹十分厭惡。不過袁紹仍與韓馥等仍於二月推舉劉虞為帝，於是派張岐等邀請劉虞討論事宜。
劉虞怒叱張岐：「現今天下大亂，國君失去政權。我受重恩，但未能清雪國恥。各位據有州郡，應一起合力，盡心為報王室，反而在造反謀反，是互取恥辱呀!」便堅辭不受，韓馥等又想請劉虞領尚書事，但劉虞仍拒絕，更斬殺使者，袁紹等唯有罷手。
同時，在二月孫堅收復散兵，屯兵陽人，董卓便派胡軫為大督護、呂布為騎督及其他多位都督，率五千步騎攻擊孫堅。胡軫便揚言要斬殺一個長官，做為整肅軍紀手段，各都督聽到後都十分討厭他。當到達離陽人城數十里的廣成已是黃昏，兵馬疲乏，又受董卓節度，便下扎餵馬、休息，準備在夜裡出發，次日早上攻城。各將領討厭胡軫，想要破壞他的計劃，呂布等便揚言陽人的士兵已走，應立即追擊。胡軫立即出兵，但原來孫堅軍已整頓守備，董軍無奈，加上吏士飢渴，人馬疲乏，唯有就地休息。呂布又大喊有人偷襲，全軍混亂，棄甲逃走，騎失馬鞍。逃出十多里外，才發現沒有追兵，剛好天亮，便捨回兵器，想再攻城，可是軍隊已被孫軍發現，加強了城池防守，胡軫等唯有撤退。孫堅出城追擊，大敗董卓軍，斬殺都督華雄等人。
袁術見孫堅大敗董卓軍，有人便向袁術進言：「假如孫堅得到洛陽，便無法制衡他，這是除去狼而反招來虎呀。」袁術心疑，便不運軍糧給孫堅。孫堅便連夜趕回魯陽，嚴辭切責袁術，袁術慚愧，立即調發軍糧，孫堅亦回到陽人。董卓亦聞孫堅如此厲害，便派李傕遊說孫堅和親，更稱可以令其子弟們擔任刺史、郡守，但孫堅大罵董卓，一口拒絕。立即進軍大谷，董卓親自率兵與孫堅在先帝陵墓間發生戰鬥，董卓敗走，移屯澠池，另在陝集兵。
攻入洛陽
孫軍便進入洛陽宣陽城門，擊退呂布。孫堅掃除宗廟，祭祀天地，分兵出函谷關，到新安、澠池防禦董卓軍。董卓對長史劉艾說關東軍就只有孫堅才是值得注意，要各路人馬留意。便留董越屯兵澠池，段煨屯兵華陰，牛輔屯兵安邑，其他將領留守各縣，對制衡山東，自己則出發向長安。而孫堅修塞各陵後，便率軍還魯陽。洛陽因破壞嚴重，只成為董卓與關東軍對抗的屯兵地方而已。雖然孫堅攻進了洛陽，但聯軍中的各群雄在這戰役中大多都結下仇怨，由一起對抗董卓，轉為開拓自己的領土，董卓討伐戰中在沒有得到大的成果下，便告結束 [14] 。
結果
此次戰役，雖然名義上是聯合討伐，實際各群雄卻互相估量對手、保存自身實力，為此結下不少仇怨。聯盟中兩個最有人望的群雄袁紹、袁術反而是最先挑起內鬥的人，袁紹首先用計奪取了韓馥的冀州，與公孫瓚開戰。而袁術擁有南陽，與新任的荊州刺史劉表交惡，其麾下在討伐董卓中威名遠揚的孫堅在攻打劉表時中伏戰死。其後袁家兩兄弟決裂，形成中原混戰。其後，曹操因私怨進攻徐州陶謙;劉岱、橋瑁、張楊等較弱勢力也紛紛明爭暗鬥;及孫堅部下擁立孫堅長子孫策亦進攻江東各地，割據一方。由於朝廷名義上和實際上都已經被奸臣董卓控制，各地諸侯間公開的殺戮也已經無人能管束，甚至再也不需要假借任何名義，三國割據戰亂弱肉強食從此全面展開。