随即王允“录尚书事，总朝政，遣使张种抚慰山东”。又拜皇甫嵩为征西将军，诛杀董氏一族，查抄郿坞资财。随后再请皇甫嵩接管董卓军队，皇甫嵩以年事已高为由拒绝。王允遂以吕布为大将军，总览天下兵马，实际上只能控制长安城兵马。
作为诛杀国贼的首要功臣，王允自然少不了朝廷的嘉赏和广大人民的称赞。于是，王允态度开始发生改变，似乎有些飘飘然起来。
心道：“连董卓这样不可一世的大奸贼都死于我的手下，我还有什么可惧怕的呢？”
他便对任何人、任何事情都无所谓，毫不在乎，甚至居功自傲。
“及在际会，每乏温润之色，杖正持重，不循权宜之计，是以群下不甚附之。”
每当群臣集会，王允很少像以前那样和大家推心置腹，共同商讨权宜之计，而是正襟危坐，面无和悦之色。慢慢地，群臣也不再像以前那样推崇和拥护他了。
吕布想把董卓的财物赏赐公卿、将校，王允又不准。王允平日却看不起吕布，以剑客对待他。吕布也认为自己有功劳，自吹自擂，既不得意，渐渐与王允不和。
董卓的死讯，让西凉军队将士惊慌不已，有不少人逃亡，董卓女婿牛辅逃亡途中被杀，李儒逃亡后藏匿起来，杳无音讯。董卓手下大将李傕、郭汜、樊稠、张济等人纷纷上书请罪，投降朝廷。
在处理董卓军旧部时，王允的傲慢达到了顶点，坚持不赦免董卓旧部。
投降朝廷被拒绝后，凉州兵将对其前途深感忧虑。当听说王允要削夺他们的军权，解散凉州兵的消息后，更是惊慌。此时，凉州百姓也到处传言，说王允要杀掉所有凉州人，一时之间，整个凉州人心惶惶。凉州兵将领本来就成了惊弓之鸟，此时更是绝望。
李傕、樊稠、郭汜等人更是商议，准备解散西凉军西逃。
李傕军司马贾诩出面，阻止他们说：“听闻长安城中正在商议着打算把凉州人斩尽杀绝，而诸位阁下抛弃属众独行，一个亭长就能把你们抓住。不如带领部队，沿途收敛士兵，再进攻长安，为董公报仇，如果能够幸运地成功，尊奉国家（的命令）征服天下，如果不能成功，再逃走也不迟。”
众人寻思：反正是一死，不如死个痛快。
此计遂为众人采纳。
于是他们迅速召集军队，严阵以待，准备见机起事。
李傕、樊稠和郭汜等将所有凉州兵集合起来，誓师进发都城长安。东汉官兵不堪一击，不久，李傕、郭汜的部队便攻陷长安。
吕布慌忙领兵出逃，在青锁门招呼王允一同逃走。
王允断然拒绝，对吕布说：“如果天子祖先在天有灵，能赐福社稷，保佑我们的国家平安无事，我就心满意足了。这一愿不能实现，我愿意献出自己的生命，以死来报效朝廷。皇上年纪幼小，少不更事，只能靠我们来辅助他。
国家遭受如此灾难，如果弃下皇上，只顾自己逃命，我实在是不忍心。况且，我身为宰相，不仅不能使国家平安无事，反而导致逆贼的反叛，我的责任重大啊！请你出城以后，多多鼓励关东豪杰，要常常念及皇上！”
说完，便扶着汉献帝逃到宣平城楼。
李傕、郭汜追到宣平门下，见到汉献帝叩头便拜。
汉献帝壮起胆子问道：“你们目无王法，作乱京城，到底打算做什么？”
李傕回答说：“董太师对陛下忠心耿耿，却无缘无故遭人杀害，我们只想替太师讨回公道，不敢造反。等到捉拿处决凶手后，我们愿意接受审判。”
王允二话没说，向汉献帝行了最后的君臣大礼，便从城楼上一跃而下，当场死亡，时年五十六岁。
对于王允，后世多有感叹，廖化也颇有一番感慨：一番操作猛如虎，结果却是二百五！
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