王允和吕布的私交相当好，二人已到了无话不说的知心程度，因此吕布有一次就向王允说出了他心中那股恨意。王允听后双眉紧锁，叹道：
　　“董太师近日个性越发凶暴，并如夏日天气，变幻无常，不知又将发生什么事情。现在，他该杀的杀了，该除的除了，凡他不顺眼的事，他断然不会放过。因此，你目前的状态，是十分危险的啊！”
　　吕布求教道：“司徒指点，我该如何办才好？”
　　王允沉吟良久，最后迟疑道：“不过我说出来你不要怪我……”
　　吕布说：“你我亲如兄弟，情同手足，早已无话不谈了，还有什么顾忌我的?”
　　王允环顾左右，之后才说：“恕我直言吧，除非你从此断了和那侍女的关系，否则必将被董卓加罪。其实，就是断了那关系也不保险，因为那侍女是活口，怎知天长日久之后不露出点蛛丝马迹?而你又万万不会去杀了那侍女，何况杀了那侍女又如何向董卓交待，董卓怎有不查实之理。这就叫左也难，右也难，其实千难万难，根子还是在董卓身上。只要没有了董卓，什么事都迎刃而解，并且你和那侍女一对有情人也就终成为一对眷戚！”
　　吕布道：“你的意思是将他除了?”
　　王允说：“当然这是唯一的办法。除此之外，还有什么更好的法子吗?”
　　吕布将捏紧的拳头往桌案上一击，忿言道：“董卓逼人太甚，也就休怪我无情了。我一定将这老贼杀掉!”
　　王允赶紧阻止他，说：“此事关系重大，须细议，切不可冒昧行事。我们来商量一个妥当的办法吧。”
　　至此，王允才和盘端出了他和司隶校尉黄琬、仆射士孙瑞、尚书杨瓒等人密谋的计划来，要吕布参与，作为内应。吕布当然全部赞成，便约定时间，按计而行。
　　再说生活在焦虑中的董卓，最多十天半月的在长安呆一阵，更多的时候则是在郿坞，在全副武器的兵甲层层保护下，谁也把他没有办法。王允等人在根本无机可乘的情况下，决定采取引蛇出洞的办法对付董卓。王允知道董卓早有篡位之心，乃秘密地和汉献帝商议，要汉献帝假装生病躲在床上，然后，使人传播出去，说汉献帝身体大大欠佳，已无心料理朝政，有意提前退休，拟在未央宫接见全体文武官员，宣布重要旨令。其实后宫早已有董卓的心腹向董卓证实汉献帝确实病倒，有意退让，于是，董卓对此深信不疑，喜不自禁起来。
　　初平三年四月丁已日，天气晴朗而炎热，董卓接获汉献帝旨令，判断汉献帝已准备让位给自己，便特别盛装乘车入朝。从郿坞到皇宫，戒备森严，有如皇帝队伍，步骑兵左右防卫，吕布率队在前前后后不停巡逻，警备上几乎无懈可击，任何人都不可能有机会可乘。
　　其实，在董卓队伍出发前，王允早命令仆射士孙瑞亲自写妥皇帝诏书交给吕布，吕布便命令骑都尉李肃，率领敢死队秦谊、陈卫等穿上警卫服装，藏身宫门内，准备突击谋刺的行动。
　　董卓洋洋得意乘车入宫门，心理上毫无这方面的戒备。李肃待其近拢，立刻奔出，以长戟刺之。不料董卓早有在官服内着甲的习惯，故而戟未刺入，只伤及手臂处。
　　董卓大惊，摔到车下，大声叫喊：“吕布何在?”
　　吕布奔上前来，大声喊道：“奉皇帝诏书，诛杀逆贼!”
　　董卓万没料到吕布会如此，无比恼怒，大骂道：“我待你如子，竟然造反，如此忤逆，必遭凶报……”
　　然而，话未说完，吕布的铁矛已经刺入了董卓咽喉。
　　敢死队一拥而上，斩下了董卓的首级。
　　董卓被杀的消息传开，宫廷内外，一片欢呼。长安城内，如同过节，街头巷尾张灯结彩，欢歌阵阵。另一方面，吕布等乘胜追击，将董卓弟董祀及董氏亲属和亲信等，一概诛杀。
　　王允更下令追剿董卓余党，司隶区的各军团间立刻呈现非常紧张的状态。
　　吕布军团倒戈及董卓政权被推翻，使司隶军区及长安城内的文武百官及军士，甚至从洛阳被强迫迁来的百姓，和长安原住居民都欢声震动。董卓肥胖的身子被暴露在街上示众，守尸体的士兵，更将董卓肚脐剖开，插入棉灯芯，以其肚子脂肪为油点灯，竭尽侮辱之能事。
　　汉献帝去了董卓的胁迫和压制，也大大的扬眉吐气了。他立即论功行赏，任命王允为录尚书事，任命吕布为奋威将军，封为温侯。仆射士孙瑞说他并无什么功劳，把所有封赏都辞去了。王允和吕布共同管理朝政，一文一武，辅佐汉献帝。他们追查董卓一党的人，有的处死，有的充军。
　　左中郎将蔡邕毕竟曾受过董卓的解救之恩，并且董卓一直对他很好，出于这样一种感激之情，去董卓暴尸之处祭悼了董卓。王允知道了这事，大骂蔡邕：“董卓乃逆贼，再不处死，汉室将亡。今将其处死，是大快人心之事，你身为朝廷大臣，且又是国内名士，应当深明大义才对。却反而逆反民意，往悼其贼，难道你真是董卓的死党吗?”
　　蔡邕当然深明大义，对王允说：“我虽不才，但也知大理，董卓专横，扰乱朝政，罪在当诛。我只是念在私人交情，情感上过不去，故而往悼。如果认为我因此有罪，我不推诿，只求宽罚，饶我一回。”
　　王允却将蔡邕交给廷尉处理。太尉马日禅知道蔡邕这一去必然凶多吉少，便向王允替蔡邕说情，他说：“蔡邕切不可死啊，他很有学问，又正在写汉朝历史。”
　　王允摇头道：“前汉武帝不杀司马迁，让他著书，他却借题发挥，毁谤朝廷。现今皇上年轻，若让蔡邕这样的心存异志者继续耍笔，恐怕我们都要被他骂了……”
　　马日禅只得叹气，蔡邕便在监狱里给逼死了。