初平元年(190年)二月，董卓擅自迁都，自己留守洛阳，司徒王允在长安代理朝政，他见董卓篡夺外露，既而策划的诛董行动，也悄然展开。起初，王允与尚书郑公业、司隶校尉黄琬商议，欲派遣杨瓒、士孙瑞以讨伐袁术为名，出武关(今陕西商县东南)实在分兵讨董，结果，引起董卓疑心被阻止。之后，王允以乡情厚意结纳吕布，吕布原属丁原部下，骁勇善战，被董卓收买，誓为父子，封中郎将、都亭侯，守董卓内宅，成为董卓的亲信。但董卓对他动辄暴怒，而吕布又与董卓傅婢私通，惟恐暴露心自不安。情急之下，他将这种担心告诉了王允，王允正与士孙瑞策划诛董，就此离间董、吕关系，说服吕布反正。终于在初平三年(191年)四月，董卓在宫门前，被吕布以诏命刺杀。
留在史书中的关键一节，是傅婢撼动吕布，事实是否如此，颇觉费解!到了元代《三国志平话》流行后，将这一因果，演绎成吕布与妻子貂蝉失散多年，意外在王允府中相见，随后王允送貂蝉至太师府与吕布团聚时，被董卓霸占，这一切，又是王允事先的计谋。后来的《三国演义》，又进一步改编这一情节，成为小说精彩章节之一，这一影子式的人物，在诸多学术探讨中，似有似无，留下的仍是谜团!
董卓被杀，朝野上下一片欢腾，长安士庶不惜卖掉衣物与珠宝，置酒相庆，可见人们对董卓的痛恨。随后，夷灭董卓三族，党羽下狱处死。其中，蔡邕也在其例，董卓被杀时，蔡邕正在王允处坐，突然听到这一消息，惊诧之间，不由得发出叹息，王允勃然变色斥责他，你身为王臣，国主危难不思反戈，董卓伏诛反倒嗟痛，是什么意思?蔡邕随后表示认罪，并企望以鲸首之刑，续写《汉史》。王允以国祚中衰，不可以佞臣执笔，使我辈受到后世诽谤。
当时公卿吝惜其才，太尉马日磾等多人劝阻，王允执意不许，交付有司，随后在狱中被杀。
蔡邕在董卓执政之初，先以威吓，征召他入朝，后又重用(三日曾历三台)，初平元年，拜为中郎将。但蔡邕不为董卓一党，又对董所为多有规劝，甚至想弃官逃匿山东(太行山以东)。蔡邕之死，士林惋惜，马日磾认为王允做的过分，曾说“废纪灭典，其能长久。”
