劉備抵達三輔後，先召見了眾將。左將軍皇甫嵩、破虜將軍董卓、蕩寇將軍周慎、騎都尉公孫瓚、別部司馬孫堅、關羽、張飛、參軍陳登、門下督趙雲、騎督太史慈、黃忠等人。
這時天下局勢已經發生了翻天覆地的變化，先是中平元年冬，高句麗國王高男武伯固入侵，打退遼東太守陽終。接著中平二年仲春黑山軍起義，眾上百萬，對東漢朝廷造成了巨大壓力。靈帝不得不任命右將軍朱雋為河內太守，抵擋黑山軍。
劉備在三輔平叛，揚聲道：“護羌校尉泠徵、金城太守陳懿被殺，金城郡、隴西郡被占。北宮伯玉入侵三輔地區，說明漢陽郡也失陷了。先零羌、北宮伯玉他們為什麼造反？”皇甫嵩歎氣道：“黃巾起義爆發後，先零羌為了爭取自己的權益，積極響應黃巾軍。於是湟中的胡人先起義，立北宮伯玉為將軍，劫持了涼州督軍從事邊允、韓約二人。後來邊允改名為邊章，韓約改命韓遂，二人加入了叛賊。黃巾起義覆滅以後，他們又打著誅殺宦官的口號，迅速攻占了漢陽郡、隴西和金城等郡。”
劉備恍然大悟，又詢問：“咱們在涼州還有多少兵力？他們又有多少兵力？”皇甫嵩接著答：“涼州總共有賊軍十幾萬，咱們在涼州還有十萬兵力，不過包括了州兵。另外，蓋勳駐紮在漢陽郡阿陽縣，對敵軍側翼構成了威脅。”劉備吃驚道：“敵軍不是已經占領漢陽郡，蓋勳為什麼還駐紮在阿陽？”
皇甫嵩娓娓道：“當初涼州刺史左昌派蓋勳率軍駐守阿陽縣，叛軍見阿陽縣無法攻破，便轉向攻打金城郡，斬殺金城郡太守陳懿等人，又包圍了涼州治所冀縣。左昌派人向蓋勳求援，蓋勳星夜率軍前往，怒斥邊章、韓遂等人背叛朝廷。邊章無奈哭訴，如果當初左昌能及時援助金城郡，二人也不會被迫入夥。於是率眾離去，又包圍了護羌校尉夏育。所以咱們在阿陽縣還有幾千兵馬，將來可以從側翼威脅敵軍。不過眼下敵軍已經直逼右扶風美陽，蓋勳的兵馬目前對他們構不成威脅。”
劉備點點頭道：“看來他們是準備入侵皇家陵墓，盜竊財寶，難怪陛下這麼緊張。眼下的局勢已經很清晰，明日起，立刻揮軍迎戰。元龍，你說說看咱們該如何應敵？”陳登指著地圖道：“美陽南麵是武功縣，西麵是郿縣和陳倉，敵人扼守關鍵地段，難怪皇甫將軍無法西進。眼下隻有一個辦法，正麵對敵，擊潰他們。我有一計，可破敵軍。”
幾日後兩軍對壘，邊章率軍在中間，北宮伯玉率軍在左，韓遂率軍在右，前鋒三萬，中軍五萬，後軍三萬。劉備擺出奇門八卦陣，共有天覆陣、地載陣、風揚陣、雲垂陣、龍飛陣、虎翼陣、鳥翔陣、蛇蟠陣等八陣，分為休、生、傷、杜、景、死、驚、開八門，八個陣法奇妙無窮，威力驚人。劉備命關羽守休門，張飛守生門，董卓守杜門，公孫瓚守傷門，孫堅守景門，太史慈守死門，黃忠守驚門，趙雲守開門。
邊章下令衝殺，三萬大軍衝入八卦陣中，來到休門，關羽大刀揮舞，率軍斬殺數千。直奔生門，張飛手持長矛，率軍也斬殺數千。來到杜門，董卓左右開弓，連珠箭射翻四人，揮舞項王刀，率軍斬殺數千。待最後來到開門時，趙雲一馬當先攔住去路，率軍斬殺五千，擒殺邊章。
韓遂和北宮伯玉大驚失色，兩人商議一番，北宮伯玉率軍一萬胡人騎兵衝陣，韓遂率軍七萬掠陣。沒想到一萬騎兵同樣被困死陣中，連北宮伯玉也被趙雲斬殺。韓遂大驚失色，急忙率軍退去。劉備揮軍掩殺，大敗韓遂軍。立刻下令各部率領騎兵急追，斬殺兩萬，俘虜四萬，韓遂率一萬殘軍返回涼州。劉備連續率軍追殺兩千多裏，嚇得韓遂直奔金城而去，失魂喪膽。
由於糧草不濟，劉備隻好率軍返回，留皇甫嵩駐軍美陽，護衛三輔。劉備因功被封為驃騎將軍，安熹縣侯，食萬戶。皇甫嵩封為左車騎將軍，朱雋因為討伐黑山軍有功，封為右車騎將軍，董卓封為前將軍，公孫瓚封為中郎將，孫堅為議郎，陳登封為校尉，關羽、張飛為騎都尉，趙雲、太史慈、黃忠為別部司馬。