尚未部署妥當，隻見城頭一陣騷動，呂布急忙上城查看，隻見遠處塵頭大起，無數兵馬殺到。盞茶功夫，西涼叛軍已到城下。呂布見為首之人正是李傕等人，不禁大怒道：“李傕、郭汜匹夫，日前大敗而去，怎敢再來？”
李傕哈哈大笑道：“此乃我之計也，你等無謀之輩，尚不知耶？”
呂布大驚，心中大罵李傕狡詐，臉上卻不動聲色道：“長安城易守難攻，城中尚有兩萬精銳士卒，又有數萬百姓相助，你等想要攻城，豈非癡人說夢？”
李傕冷哼道：“成與不成，一試便知！”便下令兵分四路，將長安城團團圍住，四麵攻打。呂布乃令高順守北門，張遼守南門，部將宋憲守東門，魏續守西門，自己率一軍為四門救應，奮力守城。李傕等人催兵攻打半日，折損了數千士卒，將城外護城河填平，便下令紮下營寨，修整再戰。呂布見有了百姓相助，果然賊兵占不到絲毫便宜，心中大定。
次日一早，賊兵又對長安城發動新一輪攻勢，但苦於沒有重型攻城器械，收效仍是甚微。一連攻打三日，死傷兩萬餘士卒，仍是無法攻上城頭。李傕心中憂慮，便問賈詡道：“文和，如此下去，縱然攻得下長安城，隻怕士卒也將死傷殆盡，這便如何是好？”
賈詡笑道：“將軍難道忘了城中的內應？我軍連續攻打數日，城中士卒百姓死傷不少，餘者也多半疲憊，正是李蒙、王方等人下手之時。將軍可命其餘三門主將留意城門動靜，我料不出兩日，必有所獲。”
一席話說的李傕如夢初醒，李傕大喜道：“若非文和提醒，我險些忘卻。若能得他二人之助，取長安易如反掌。”
果不出賈詡所料，第二日夜間，城中董卓餘黨李蒙、王方趁守城士兵打盹之機，率領私兵襲取東西二門，大開城門，縱火為號，迎接西涼叛軍入城。李、郭、樊、張四將喜從天降，各自率軍蜂擁而入。呂布大驚，率軍左衝右突，攔阻不住，隻得率數百親信騎兵，往喚王允道：“事態緊急，請嶽父上馬，小婿保著嶽父殺出關去，再圖良策！”
王允道：“我本意匡扶大漢社稷，孰知天不遂人願。今長安陷落，天子將入賊手，我若臨難苟免，豈非為天下所笑？奉先可替我轉達關東各路諸侯，努力以國家為念，早晚相救天子於水火之中！”
呂布再三催促，王允隻是不肯走。不多時，長安四門火光衝天，張遼、高順等部將抵擋不住，前去接了呂布家小，前來彙合。呂布見說不動王允，隻得引兵衝殺出城，投奔袁術去了。
李傕、郭汜等人待盡數占領長安各門之後，便率軍在城中大肆劫掠，朝廷官員死於亂軍之中者十餘人。王允、黃琬等重臣見賊亂難平，便請獻帝上宣平門安撫亂軍。獻帝應允，率眾趕到宣平門城樓。李傕等人遠遠望見天子黃羅傘蓋，便製止士卒，縱馬上前，大呼萬歲。獻帝道：“卿等未得詔命，私自引兵進城，意欲何為？”
李傕仰頭道：“陛下，董太師乃社稷之臣，無端被王允等人設計謀害，臣等此來，正是要為太師報仇，並非造反，隻要陛下肯誅殺王允等人，臣等絕不敢造次。”
王允此刻正在獻帝身旁，聞言對獻帝道：“陛下，臣一心隻為大漢社稷，誰料竟有今日之事。事已至此，陛下不可顧惜老臣，以免誤了國家。老臣請求下去麵見群賊。”獻帝知道王允忠義，雖然誅殺董卓之後有些剛愎自用，不聽人言，但畢竟是一心為國，不忍讓他下去赴死。王允見獻帝不允，便跳下宣平門城樓，大呼道：“王允在此，爾等有何話說？”
李傕、郭汜等人拔劍怒喝道：“老賊，董太師身犯何罪，竟被你等謀殺？”
王允嗬斥道：“董賊罪惡盈天，雖罄天下之竹，亦難書盡。董賊授首之日，長安軍民百姓，無不歡呼慶賀，莫非爾等不曾見到？”
李傕道：“即便董太師有罪，我等又有何罪，你卻執意不肯赦免？”
王允冷笑道：“你等乃是董賊爪牙，董賊所犯之罪，大半乃是你等所為，這助惡之罪，豈能赦免？不必多言，我王允今日一死而已！”
李傕、郭汜等人大怒，手起劍落，將王允斬殺於樓下。又命人將王允宗族老幼，盡皆殺害，又將與王允密謀誅殺董卓的黃琬等人下獄問罪。長安百姓聞之，無不落淚。