刘备抵达三辅后，先召见了众将。左将军皇甫嵩、破虏将军董卓、荡寇将军周慎、骑都尉公孙瓒、别部司马孙坚、关羽、张飞、参军陈登、门下督赵云、骑督太史慈、黄忠等人。
这时天下局势已经发生了翻天覆地的变化，先是中平元年冬，高句丽国王高男武伯固入侵，打退辽东太守阳终。接着中平二年仲春黑山军起义，众上百万，对东汉朝廷造成了巨大压力。灵帝不得不任命右将军朱隽为河内太守，抵挡黑山军。
刘备在三辅平叛，扬声道：“护羌校尉泠徵、金城太守陈懿被杀，金城郡、陇西郡被占。北宫伯玉入侵三辅地区，说明汉阳郡也失陷了。先零羌、北宫伯玉他们为什么造反？”皇甫嵩叹气道：“黄巾起义爆发后，先零羌为了争取自己的权益，积极响应黄巾军。于是湟中的胡人先起义，立北宫伯玉为将军，劫持了凉州督军从事边允、韩约二人。后来边允改名为边章，韩约改命韩遂，二人加入了叛贼。黄巾起义覆灭以后，他们又打着诛杀宦官的口号，迅速攻占了汉阳郡、陇西和金城等郡。”
刘备恍然大悟，又询问：“咱们在凉州还有多少兵力？他们又有多少兵力？”皇甫嵩接着答：“凉州总共有贼军十几万，咱们在凉州还有十万兵力，不过包括了州兵。另外，盖勋驻扎在汉阳郡阿阳县，对敌军侧翼构成了威胁。”刘备吃惊道：“敌军不是已经占领汉阳郡，盖勋为什么还驻扎在阿阳？”
皇甫嵩娓娓道：“当初凉州刺史左昌派盖勋率军驻守阿阳县，叛军见阿阳县无法攻破，便转向攻打金城郡，斩杀金城郡太守陈懿等人，又包围了凉州治所冀县。左昌派人向盖勋求援，盖勋星夜率军前往，怒斥边章、韩遂等人背叛朝廷。边章无奈哭诉，如果当初左昌能及时援助金城郡，二人也不会被迫入伙。于是率众离去，又包围了护羌校尉夏育。所以咱们在阿阳县还有几千兵马，将来可以从侧翼威胁敌军。不过眼下敌军已经直逼右扶风美阳，盖勋的兵马目前对他们构不成威胁。”
刘备点点头道：“看来他们是准备入侵皇家陵墓，盗窃财宝，难怪陛下这么紧张。眼下的局势已经很清晰，明日起，立刻挥军迎战。元龙，你说说看咱们该如何应敌？”陈登指着地图道：“美阳南面是武功县，西面是郿县和陈仓，敌人扼守关键地段，难怪皇甫将军无法西进。眼下只有一个办法，正面对敌，击溃他们。我有一计，可破敌军。”
几日后两军对垒，边章率军在中间，北宫伯玉率军在左，韩遂率军在右，前锋三万，中军五万，后军三万。刘备摆出奇门八卦阵，共有天覆阵、地载阵、风扬阵、云垂阵、龙飞阵、虎翼阵、鸟翔阵、蛇蟠阵等八阵，分为休、生、伤、杜、景、死、惊、开八门，八个阵法奇妙无穷，威力惊人。刘备命关羽守休门，张飞守生门，董卓守杜门，公孙瓒守伤门，孙坚守景门，太史慈守死门，黄忠守惊门，赵云守开门。
边章下令冲杀，三万大军冲入八卦阵中，来到休门，关羽大刀挥舞，率军斩杀数千。直奔生门，张飞手持长矛，率军也斩杀数千。来到杜门，董卓左右开弓，连珠箭射翻四人，挥舞项王刀，率军斩杀数千。待最后来到开门时，赵云一马当先拦住去路，率军斩杀五千，擒杀边章。
韩遂和北宫伯玉大惊失色，两人商议一番，北宫伯玉率军一万胡人骑兵冲阵，韩遂率军七万掠阵。没想到一万骑兵同样被困死阵中，连北宫伯玉也被赵云斩杀。韩遂大惊失色，急忙率军退去。刘备挥军掩杀，大败韩遂军。立刻下令各部率领骑兵急追，斩杀两万，俘虏四万，韩遂率一万残军返回凉州。刘备连续率军追杀两千多里，吓得韩遂直奔金城而去，失魂丧胆。
由于粮草不济，刘备只好率军返回，留皇甫嵩驻军美阳，护卫三辅。刘备因功被封为骠骑将军，安熹县侯，食万户。皇甫嵩封为左车骑将军，朱隽因为讨伐黑山军有功，封为右车骑将军，董卓封为前将军，公孙瓒封为中郎将，孙坚为议郎，陈登封为校尉，关羽、张飞为骑都尉，赵云、太史慈、黄忠为别部司马。
年后，刘备直奔沛国。旁边只剩赵云一人护驾，其余人全部留在军营。寻了一个月，始终没有寻到甘玉露身影。几乎挨家挨户询问，却满怀希望询问，一身失落而回。赵云疑问道：“将军，您的表妹多大了？”刘备屈指一算，已经是中平三年，幽幽道：“她应该十二岁了，再过三年就该出嫁了。”赵云皱眉道：“将军，如果她家小姐早嫁，她应该已经随嫁过了。”刘备虎躯一震，半晌无语。
该年年底韩遂诛杀李文侯，合并李文侯部队，卷土重来。由于凉州刺史耿鄙任用奸吏，导致汉阳人王国和氐、羌等民族造反。为镇压叛乱，耿鄙任命马腾为军从事，后征战有功，提升为军司马。不久耿鄙率陇西郡太守李参攻打金城郡，不料李参临阵倒戈，诛杀耿鄙，投了韩遂。马腾不得不联合韩遂、李参及其他民族，与王国合兵，推举王国为主帅，寇掠三辅。
灵帝大惊失色，急忙召集左车骑将军皇甫嵩和前将军董卓前往平叛。二人率四万人救援陈仓，不过陈仓城防坚固，韩遂军一时无法攻克，于是皇甫嵩决定采取以逸待劳的方式，先按兵不动。宦官因为之前皇甫嵩曾参奏中常侍赵忠，纷纷怀恨在心，于是联手进谗言，污蔑皇甫嵩养寇自重，灵帝大怒，降皇甫嵩为左将军，诏命刘备率军前往平叛。
刘备立刻召集中郎将公孙瓒、破虏校尉邹靖、校尉陈登、骑都尉关羽、张飞，别部司马赵云、太史慈、黄忠等人。这时中山太守张纯自荐为将，刘备知道张纯为人贪功，怕逼反了他，于是欣然答应。临行前，刘备上奏朝廷，请求任命董卓为少府，剥夺董卓军权。汉灵帝立刻准奏，命人传旨。
待刘备抵达三辅后，当面传旨。董卓不肯受命，上书推辞。由于董卓在凉州威望很高，尤其是在匈奴和羌族中，因此朝廷不敢用强，只好顺着董卓。
刘备听说董卓抗旨，立刻命人缉拿董卓，准备先斩后奏。董卓吓得额头冒冷汗，连忙叩头求饶。刘备冷笑道：“董卓，你如果肯遵旨，我可以免你一死，否则本将军只好先斩后奏！”皇甫嵩、张纯、公孙瓒、邹靖等人纷纷求情，陈登也劝谏道：“将军，董卓毕竟是前将军，身份尊贵，贸然诛杀，必然引起朝廷猜忌。”刘备点点头，嘴上却依旧道：“董卓，你想好了没？”董卓吓得面无血色，只好同意。
董卓表面答应，背地里上奏朝廷，请求平叛完凉州叛乱，再前往朝廷任职。朝廷只好同意。刘备故意冷落董卓，命董卓守城，自己亲率大军出击韩遂。兵分三路，命皇甫嵩为左军，公孙瓒为右军，邹靖为前锋，张纯压后阵，亲自领着关羽、张飞、赵云、太史慈和黄忠直奔韩遂中军杀去。王国、韩遂、马腾、李参军大败，关羽急追，斩杀王国，张飞突袭，斩杀李参。韩遂、马腾惊慌失措，退回了金城。
刘备率军急追，一直追杀两千里，兵临金城下。这时区星聚众万余人在零陵起义，自称平天将军。朝廷任命议郎孙坚为长沙太守，前往平叛。眼见粮草不济，刘备只好暂且退军陈仓。
刚退军不久，朝廷下旨，命刘备迅速东进，平定黑山军起义。刘备请求尽快调董卓回京担任少府。灵帝再次下诏，改命董卓为并州牧。董卓心里清楚，无论是少府，还是并州牧，朝廷都是想变着法夺走他的军权。董卓不甘心，上书哭诉，请求率领自己的湟中义从前往边疆效力。朝廷无可奈何，只能同意董卓带领五千湟中义从前往并州雁门效力。
中平五年，刘备留皇甫嵩守三辅，亲率大军扑向黑山。黑山军张燕自知不是刘备敌手，派人上表请求归降，灵帝于是任命张燕为平难中郎将，停止进军平叛。刘备请旨进剿，灵帝不许。
不久灵帝继续享乐，再度卖官鬻爵，激起民愤，郭太等在西河白波谷起义，攻掠太原郡、河东郡等地，威胁京都。其余黄巾军余部也趁机起义，眨眼间星星之火遍及黄河两岸。
太常刘焉趁机建言，应该设置州牧，赋予军政大权，统一指挥各地州兵平叛。灵帝担心地方尾大不掉，迟疑不决。刘焉接着劝道：“陛下可以任命宗室或重臣担任，这样既能牢牢控制地方，又能迅速扑灭各地叛乱，稳固大汉江山。”灵帝欣然点头，任命刘焉为交州牧，后改为益州牧，任命宗正刘虞为幽州牧，朝廷重臣黄琬封为豫州牧等。至此地方州牧把持了地方军政实权，为后来割据埋下了隐患。