董卓性情残暴，随意杀人，部下将领言语稍有差错，就被当场处死，致使人人自危。司徒王允与司隶校尉黄琬、仆射士孙瑞、尚书杨瓒等密谋除掉董卓。中郎将吕布精于骑射，力气超过常人，董卓知道自己待人寡恩无礼，害怕遭到暗害，无论去什么地方，都常常让吕布作自己的随从侍卫，对他十分宠信，发誓说情同父子。但是董卓性情刚愎，曾经为了一件不合自己心意的小事，拔出手戟掷向吕布，吕布身手矫健，避开手戟，又和颜悦色地向董卓道歉，董卓才息怒作罢。吕布从此暗中怨恨董卓。董卓又命吕布守卫中阁，吕布乘机与董卓的一位侍女私通，越发心中不安。王允一向对待吕布很好，吕布见王允时，主动说出几乎被董卓所杀的事情，于是王允将诛杀董卓的计划告诉吕布，并让他做内应。吕布说：“但我们有父子之情，怎么办?”王允说：“你自姓吕，与他本没有骨肉关系。如今顾虑自己的生死都来不及，还谈什么父子! 他在掷戟之时，难道有父子之情吗!”吕布于是应允。

到了夏季，农历四月，献帝患病初愈，在未央殿大会朝中百官。董卓身穿朝服，乘车入朝，从军营到皇宫的道路两侧警卫密布，左侧是步兵，右侧是骑兵，戒备森严，由吕布等在前后侍卫。王允命士孙瑞自己书写诏书交给吕布，吕布让同郡人、骑都尉李肃与勇士秦谊、陈卫等十馀人冒充卫士，身穿卫士的服装，埋伏在北掖门等待董卓。董卓一进门，李肃举戟刺去，董卓内穿铁甲，未能刺入，只伤了他的手臂，跌到车下，董卓回头大喊：“吕布在哪里?” 吕布说：“奉皇帝诏令，讨伐贼臣!” 董卓大骂说：“狗崽子，你胆敢如此！” 吕布没等董卓骂完，就手持铁矛将他刺死，并催促士兵砍下他的头颅。

主薄田仪及董卓的奴仆扑到董卓的尸前，又被吕布杀死，共杀了三个人。吕布随即从怀中取出诏书，命令官兵们说：“皇帝下诏，只讨董卓，其他人一概不问。”官兵们听后都立正不动，高呼万岁。百姓在街道上唱歌跳舞，以示庆祝。长安城中的士人、妇女卖掉珠宝首饰及衣服用来买酒买肉互相庆贺，街市拥挤得水泄不通。

董卓的弟弟董旻、董璜以及留在郿坞的董氏家族老幼，都被他们的部下用刀砍死，或用箭射死。董卓的尸体被拖到市中示众，当时天气渐热，董卓一向身体肥胖，油脂流到地上，看守尸体的官吏便作了一个大灯捻，放在董卓的肚脐上点燃，从晚上烧到天亮，就这样一连烧了几天。受过董卓迫害的袁氏家族的门生们，把已被斩碎的董卓尸体收拢起来，焚烧成灰，扬撒在大路上。郿坞中藏有黄金两三万斤，白银八九万斤，绫罗绸缎、奇珍异宝堆积如山。献帝任命王允录尚书事，吕布为奋威将军、假节，礼仪等待遇均与三公相等，封温候，与王允一起主持朝政。