为祸洛阳
中平六年（189年）九月，董卓废少帝刘辩为弘农王，并立刘协为帝，是为汉献帝，他自署相国，又自称“贵无上”，性极残忍。由此可见董卓的狂妄，通常来说如果非要留一个皇帝的话，通常会选择较差的那个方便控制，而董卓偏偏将更有能力的刘协立为帝。在他看来，刘协再聪明也不过是个孩子，倒不如通过废立皇帝来给天下人一个下马威。是时，“洛中贵戚室第相望，金帛财产，家家殷积。卓纵放兵士，突其庐舍，淫略妇女，剽虏资物，谓之‘搜牢’”。
兴兵伐董
而董卓擅行废立和种种暴行，也引起了官僚士大夫的愤恨，他所任命的关东牧守也都反对他。各地讨伐董卓的呼声日益高涨。而讨伐董卓，此时的袁绍便是最有号召力的人物，这不仅因为他的家世地位，还因为他有诛灭宦官之功和与董卓拔剑对立的举动。对袁绍而言，于私董卓破坏了他原本的计划，并且结下私仇；于公，讨伐董卓也是天下的大势所趋，袁绍自然是欣然介绍并积极策划讨伐董卓的事情。
本来，冀州牧韩馥恐怕袁绍起兵，故派遣几个部郡从事驻勃海郡监视，限制袁绍的行动。这时，东郡太守桥瑁冒充三公写信给各州郡，历数董卓罪状，称“受董卓逼迫，无以自救，亟盼义兵，拯救国家危难”等。韩馥接到信件后，召集部属商议，他问大家：“如今应当助袁氏呢，还是助董氏呢？”治中从事刘子惠正色说：“兴兵是为国家，如何说什么袁氏、董氏！”韩馥语塞，脸有愧色。迫于形势，韩馥不敢再阻拦袁绍，他写信给袁绍，表示支持他起兵讨董。此时参与讨伐董卓的诸侯，可以说是都心怀鬼胎、各有打算，但当时的士人们大都具有较高的道德与责任心，这也推动着反董联盟的成立。
初平元年（190年）正月，关东州郡起兵讨董，推举袁绍为盟主。袁绍自号车骑将军，与河内太守王匡屯河内，韩馥留邺，供给军粮。豫州刺史孔伷屯颍川，兖州刺史刘岱、陈留太守张邈、广陵太守张超、东郡太守桥瑁、山阳太守袁遗、济北相鲍信与曹操屯酸枣，后将军袁术屯鲁阳，各有军队数万。
家族之殃
董卓得知袁绍在山东起兵，就把袁绍的叔父袁隗以及在京师的袁氏宗族全部给杀了。这样看来，袁隗当初斥责袁绍会破灭袁家的话倒是一语成谶了，不过会死在董卓而非宦官手里恐怕也是袁隗意料之外的。面对自身宗族的破灭，袁绍心里作何感想我们不得而知。但从客观上来讲这对袁绍是有利的，一方面叔父那一支的破灭使得袁隗这一支完全覆灭，而袁绍成为了袁家最有声望的继承者，另一方面，豪杰大多归附袁绍，并且因他一家遭难受感动，人人想着为他报仇，所以州郡蜂拥而起的部队，没有不打袁氏旗号的。如果权衡利弊的话，杀袁氏宗族对董卓肯定是不利的，但董卓自然不会考虑这么多，对他来说怎么开心就怎么做了。董卓接着又派大鸿胪韩融、少府阴循、执金吾胡母班、将作大匠吴循、越骑校尉王瓖，晓谕劝解袁绍等各路军队。袁绍指派王匡杀掉了胡母班、王瓖、吴循等人，袁术捕杀了阴循，只有韩融因为德高望重免于一死。
董卓见关东盟军声势浩大，于是挟持献帝，驱赶洛阳百姓，迁都长安。但是讨伐董卓的各州郡长官各怀异心，迁延日月，保存实力。酸枣驻军的将领每日大摆酒宴，谁也不肯去和董卓的军队交锋。酸枣粮尽后，诸军化作鸟兽散，一场讨伐不了了之。唯有曹操与孙坚继续与董卓作战，遗憾的是曹操缺乏经验，战败而归险些丢了性命。而孙坚在进攻董卓过程中打了不少胜仗，还斩华雄、败吕布，并成功攻占洛阳。遗憾的是，就在他快将董卓赶尽杀绝时，袁绍却派人背刺，孙坚也不得不撤兵回防。干大事而惜身，见小利而忘命，用来形容盟主袁绍可谓再合适不过了。
对于这次诸侯会盟讨伐董卓，曹操在《蒿里行》中的描写十分贴切。
蒿里行
关东有义士，兴兵讨群凶。
初期会盟津，乃心在咸阳。
军合力不齐，踌躇而雁行。
势利使人争，嗣还自相戕。
淮南弟称号，刻玺于北方。
铠甲生虮虱，万姓以死亡。
白骨露于野，千里无鸡鸣。
生民百遗一，念之断人肠。
谋立新帝
董卓西走长安后，袁绍又有了个新主意。他觉得献帝离自己太远不好控制，同时又是董卓所立，名不正言不顺，而原本的刘辩也被董卓杀害了。于是袁绍便准备抛弃献帝，另立新君，以便于驾驭。他选中汉宗室、幽州牧刘虞。他先是跟韩馥达成了同盟，之后他又跟自己的弟弟袁术与好友曹操写信讨论此事。二人自然是表示反对，之后袁绍又得到一个玉印，在座位中举向曹操手肘，暗示已经准备一切，可以立刘虞为帝，但曹操只是大笑，暗地里却对袁绍十分厌恶，在曹操看来他另立新君的做法跟董卓不过是一丘之貉。而曹操倒是自始至终都没有抛弃过献帝，即便是在献帝几次策划政变失败之后。至于袁术则是想着自己当皇帝，于是就假借维护忠义，反对袁绍另立刘虞为帝。袁绍写信给袁术，信中说：“先前我与韩馥共谋长久之计，要使海内见中兴之主。如今长安名义上有幼君，却不是汉家血脉，而公卿以下官吏都媚事董卓，如何信得过他！当前只应派兵驻守关津要塞，让他衰竭而亡。东立圣君，太平之日指日可待，难道还有什么疑问！况且我袁氏家室遭到屠戮，决不能再北面事之了。” 之后他不顾袁术、曹操的反对，以关东诸将的名义，派遣原乐浪太守张岐拜见刘虞，呈上众议。
刘虞怒叱张岐：“现今天下大乱，国君失去政权。我受重恩，但未能清雪国耻。各位据有州郡，应一起合力，尽心为报王室，反而在造反谋反，是互取耻辱呀！”便坚辞不受，韩馥等又想请刘虞领尚书事，但刘虞仍拒绝，更斩杀使者，袁绍等唯有罢手。
