往後數日，董卓軍與聯軍在虎牢關大戰數場。死傷無數。卻還是無法攻進虎牢關。就在這時，孫堅行動了。
“報，孫堅趁我軍與眾人交戰之際，襲擊我後方，連破數城，正向洛陽殺去。”
董卓正在虎牢關與眾人探討軍情，聽到這個訊息，嚇了一跳。對眾人說：“孫堅小賊，頗能用人，如今我大軍主力都在虎牢，若是放任不管，則洛陽不可保。”隨後令李傕、郭汜駐守虎牢關，繼續與聯軍對戰。而自己領五萬兵馬，帶著呂布李儒，趕回後方，對抗孫堅。
董卓心急，率前鋒部隊先行。等回軍至快至陽人時。卻被孫堅引本部親騎突襲。董卓軍毫無防備，被殺了個大敗，董卓引數十騎先逃。孫堅截斷去路，不讓他與中軍會合。
孫堅不理會前軍。引軍追擊董卓，連追數天。卻撞上了迎接董卓的徐榮大軍，徐榮命眾軍手持鐵盾擺開陣型。。再命弓兵手拿箭弩。等孫堅靠近，下令射擊。孫堅軍死傷頗重。徐榮命埋伏好計程車兵出擊，將孫堅所率領的豫州兵圍堵住，孫堅率軍死戰，也只逃了數十騎出來。
徐榮擔心董卓安危，不去追趕。孫堅遁入林中。躲開趕來的呂布軍隊。回到魯陽。率領全部大軍，挺進洛陽。
董卓逃回洛陽。坐下不久，手下急報一個個送了過來。一邊是李傕、郭汜駐守的虎牢關被聯軍猛攻。請求支援。另一邊是孫堅三萬大軍已快殺到洛陽。沒想到自己分兵兩路。卻倆路告急。自己無論增兵哪一方。都於事無補。洛陽城危在旦夕。
李儒見狀，對董卓說:“孫堅一路，雖兵少，但更是危急，素聞諸侯聯軍早有不睦，難以齊心。可派人去招攬孫堅，結以聯姻。並讓孫堅開列子弟中能任刺史、郡守的名單，答應保舉任用他們。若是孫堅心動。則我軍平添一員虎將。我軍可回師虎牢，危可自解。”
董卓點頭說道：“甚好，甚是，可如若孫堅不接受。又如何是好？”
李儒想了想說道：“如果不受，那我軍雖是難守洛陽，卻可遷都長安。我等可挾天子與眾文武還有百姓去舊都長安，縱火將洛陽城燒了，收縮部隊重兵護住長安各個關隘險峻。諸侯必然不願意多傷兵馬，損了自家兵力。如此雖是下策。卻能保住鋒芒，只要天子在我手。必能再起。”
董卓點點頭，派人去到孫堅處和談。又派呂布去挖掘漢家宗親的陵墓。挖取財寶。再命李儒先去長安打點。以備不測。
董卓使者帶著重禮來到孫堅處說明來意。孫堅怒喝到：“董賊倒行逆施。蕩覆王室，我若不誅殺三族，示眾全國，那我死也不會瞑目。安能與亂賊和親。”說完命人把來使斬了。祭奠祖茂。表明決心。命令部隊繼續開進。直到離洛陽城不過90裡的地方。
董卓聽聞，大罵孫堅不識抬舉。親自領軍和孫堅大戰。卻反被孫堅打敗。他命呂布留守，自己自己轉守澠池和陝城。孫堅下令攻打洛陽城。但洛陽乃是首都，城高樓厚，極難攻取。
呂布親率大軍在城樓抵抗。孫堅攻了幾回。傷亡很重，只能先退後數百里。等待機會。呂布只守不攻。雙方在洛陽城下僵持了下來。
董卓退到陝城，前方急報虎牢關快要守不住了。袁紹知道孫堅一路已經得手，士氣大增。各路諸侯都搶著立大功，當下也不再保留。攻城之勢極其猛烈。尚未攻破只憑虎牢關易守難攻。但現在駐紮虎牢關計程車兵人心浮動。惶惶不安。破城只在旦夕之間。
董卓知道洛陽守不住了。立刻趕回洛陽。招文武百官去金殿彙報天子說外面反賊鬧事。請求遷都長安。這下有幾個忠烈的官員走出來厲聲反對，董卓剛開始好言相勸。見絲毫沒有作用，直接走上前，拔出利劍。當著文武百官和年幼的天子面前把那人腦袋砍了下來。
然後抓起頭顱，走上臺階，把那顆人頭往天子案