隨後，李傕等擁兵至南宮掖門，威脅獻帝，封李傕為揚武將軍、郭汜為揚烈將軍、樊稠為中郎將。李傕又殺司棣校尉黃琬、左馮翊宋翼、右扶風王宏等人。一時候，都城腥風血雨，朝野大亂。

王允傳聞後，派董卓舊部將領胡軫、徐榮在新豐迎擊李傕、郭汜。成果徐榮戰死，胡軫率部投降。李傕與樊稠、李蒙等圍攻長安城，因城防堅毅攻而不克。後由城內叛變兵士指導涼州軍入城，與守將呂布展開巷戰，呂布兵敗，僅率百餘騎出逃。李傕等縱兵擄掠，吏民死者萬餘人，屍積滿道。太常種佛、大鴻臚周奐、城門校尉崔烈、越騎校尉王頎等被殺。

呂布倉猝領兵出逃時，在青鎖門愣住，號召王允一同逃脫。王允決然回絕，對呂布說：“如果天子先人在天有靈，能賜福社稷，保佑我們的國度安然無事，我就心對勁足了。如果這一願不能實現，我情願獻出本身的生命，以死來報效朝廷。皇上年紀幼小，少不更事，隻能靠我們來幫助他。國度蒙受如此災害，如果棄下皇上，隻顧本身逃命，我實在是不忍心。何況，我身為宰相，不但不能使國度安然無事，反而導致逆賊的背叛，我的任務嚴峻啊！請你出城今後，多多鼓勵關東豪傑，要常常念及皇上！”說完，便扶著獻帝逃到宣平城樓。

初平三年（192年）四月，司徒王允、尚書仆射士孫瑞與董卓的親信呂布共同暗害誅殺董卓。之前，王允前後與司隸校尉黃琬、尚書鄭公業、執金吾士孫瑞等人多次商討誅殺董卓的事情。

董卓身後，王允在如何安排和措置他的舊部時，幾次無常，態度極失慎重，而這恰是王允最後走向滅亡的最首要和最直接的啟事。

董卓回到長安後，威福更盛，盜用天子車服，並命尚書以下眾官有子皆至其相府稟報。又以其弟董文為左將軍，從子董璜為侍中、中軍校尉，皆典兵事。大封其宗族，董氏繈褓中嬰兒皆得封，男皆封侯，女為邑君。於長安築郿塢（今陝西眉縣東北），高、厚各七丈，此中積穀可用三十年。董卓又殘暴好殺，諸將稍有言語差失，當即正法，又以背叛之名，大殺關中舊族。其倒行逆施引發朝臣激烈不滿。

他先是想全數赦免董卓的部下，可繼而又對群臣解釋說：“本來，他們是冇有罪的，隻是身不由己，跟從董卓，以是不得已服從董卓調派，犯了弊端。現在如果給他們俄然加上惡逆的罪名，並且特定赦免他們，恐怕反而使他們猜忌驚駭，心機接受不了，以是，赦免他們無罪不是使他們放心的上上之策，還不如讓他們接受獎懲。”