中平二年张温对边章、韩遂的讨伐，先胜后败，到中平三年（公元186年），双方陷于僵持，这一年年底，张温被朝廷召回京师。经过中平三年一年的休养，中平四年（公元187年），韩遂等人得知张温回京后，又卷土重来。
韩遂杀死了边章（《典略》称其病死）、北宫伯玉、李文侯，合众十余万，包围了陇西郡（今甘肃省临洮县），陇西太守李相如投降，与韩遂联合。凉州刺史耿鄙信任治中程球，而程球却贪污腐败，凉州军民个个将他恨之入骨，耿鄙打算率领六个郡的郡兵前往讨伐韩遂。汉阳太守傅燮劝阻道：“使君莅临本州时间尚短，百姓对您并不了解。敌人听说我大军将至，必定会齐心协力，这些人长期居住在边地，骁勇善战，其势不可抵挡；而我军却是新招募的军队，上下还未和睦，万一出现内乱，后悔就来不及了。不如暂时养精蓄锐，严明军纪，敌人见我没有出战，必定会认为我们胆怯，他们内部将争权夺利，肯定很快就会发生内讧，然后，大人再率领训练有素的军队，前去讨伐离心离德的叛匪，必将一举成功。”但耿鄙不听。
中平四年四月，耿鄙率领汉军推进到狄道（今甘肃省临洮县）。果然，汉军内部发生叛乱，州别驾反而响应叛军，先杀掉了程球，接着又杀害了耿鄙，韩遂的叛军趁势又包围了汉阳。
汉阳城内兵少粮尽，但傅燮依然率众固守不降。当时，北地郡的数千胡骑也在叛军军中，他们感念傅燮的厚恩，来到汉阳城下，跪地叩头，请求护送傅燮回到家乡。傅燮的儿子傅干年仅十三岁，也劝说父亲道：“朝廷腐败混乱，致使大人无处容身，如今，城内之兵不足以固守，应该听从羌胡的恳求，回到家乡，等到天下清明之时，再出来辅佐。”傅干话音未落，傅燮叹息一声，慷慨说道：“你难道认为我一定要死吗！身为臣子，最高贵的是完成使命，次之是坚守立场。商纣王虽然暴虐，但伯夷依然不吃周朝的粮食饿死。我遭逢乱世，不能养浩然之气，既然吃了朝廷的俸禄，又想逃避责任吗！我离开此地后，又能去哪里呢？你有聪明才智，好好努力！主簿杨会，你就是我的程婴！”狄道人王国让前酒泉太守黄衍说服傅燮道：“汉朝已丧失了天下，大人是否有意当我们的头领呢？”傅燮手握宝剑，厉声呵斥道：“你曾为朝廷命官，难道现在来充当叛贼的说客吗！”于是，傅燮率领守军出城迎战，战死在沙场。耿鄙的司马马腾也率众投降了韩遂，与韩遂合兵一处，共推王国为主，继续东下，侵扰三辅。
韩遂卷土重来，让灵帝勃然大怒，下诏罢免了太尉张温，又以司徒崔烈为太尉，以司空许相为司徒，以光禄勋丁宫为司空。许相虽然是著名的士大夫许劭、许靖的同族，但他却依附宦官，因此，才被提拔为司徒，许劭看不起他的为人，一直不与他来往。
一波未平，一波又起。
当初，张温调发三千幽州乌桓突骑讨伐凉州，前中山相张纯请求担任这支部队的主官，张温没有答应，而让涿（今河北省涿州市）令公孙瓒当了，张纯一直愤愤不平。公孙瓒率领这支乌桓突骑来到蓟中（今河北省中北部地区），因当地郡县物资供应不及时，乌桓人纷纷逃归本国。张纯对幽州乌桓的实际情况非常清楚，他对同郡人泰山太守张举说：“乌桓屡屡被朝廷调发，死亡殆尽，如今已疲惫不堪，人人愿意造反；凉州叛乱，朝廷无力平定；另外，洛阳妇人生下两颗脑袋的怪胎，这都预示着汉朝就要完蛋，天下将出现两个君主。你如果与我一起率领乌桓之兵一定能够成就一番大业！”张举与张纯一样也是官场失意之人，他当即表示同意，二人借机煽动乌桓人的不满情绪，与乌桓大人丘力居等人联合起兵造反。他们纵兵劫掠蓟中各地，并杀死了护乌桓校尉公綦稠、右北平太守刘政、辽东太守阳终等人，聚众至十余万人，屯兵肥如（今河北省卢龙县）。张举自称天子，张纯自称弥天将军、安定王，他向东汉各地发出檄文，称自己将取代汉朝，要求灵帝自动退位，并命公卿大臣前来迎接。张纯又让乌桓峭王等人率领五万步骑进入青州、冀州，攻破了清河郡和平原郡，杀害官民。
公孙瓒，字伯珪，是辽西郡令支（今河北省迁安市西）人。他容貌魁伟，声音洪亮，起家为郡门下书佐。辽西郡的侯太守对他非常看重，把自己的女儿嫁给了他，并将他送到涿郡卢植那里读书，后来，公孙瓒一直在辽西郡任职。此后的辽西郡太守刘基犯罪，被押往京师，因法律规定下属不得与上级过于亲近，公孙瓒就假扮成奴仆，一路侍奉，再后来，公孙瓒被郡里举荐为孝廉，晋升为辽东属国（今辽宁省省义县）长史。一次，他曾经与数十骑出塞，见数百鲜卑骑兵，公孙瓒遂退入一座空亭内，对大家说：“如今不拼死一搏，我们会被杀光。”于是，他手持长矛，冲入敌阵，杀伤数十人，自己人也死伤过半，但总算逃出一命。后来，公孙瓒被晋升为涿令。
乌桓与鲜卑一样都是东胡的一种，所谓的东胡，就是指居住在匈奴的东部。公元前200年匈奴击破东胡之后，乌桓人迁至乌桓山（疑在今内蒙古阿鲁科尔沁旗北部），鲜卑人迁至鲜卑山。到汉武帝击破匈奴后，乌桓人和鲜卑人才逐渐南迁，乌桓人迁至老哈河（西辽河南源）一带，鲜卑人迁至西拉木伦河（西辽河北源）一带。东汉初年，匈奴、乌桓曾联手进攻东汉，不久，乌桓趁匈奴虚弱，进攻匈奴，将匈奴赶到了漠北。此后，光武帝采取封官许愿的办法说降了乌桓人，将他们从塞外迁到辽东属国（今河北省义县）、辽西郡（今河北省卢龙县）、右北平（今河北省丰润县）、渔阳（今北京市密云县）、广阳郡（今北京市大兴县）、上谷郡（今河北省怀来县）、代郡（今山西省阳高县）、雁门郡（今山西省代县）、太原郡（今山西省阳曲县）、朔方郡（今内蒙古自治区杭锦旗）十郡，塞外原乌桓之地则被鲜卑人占领。据史书记载，上谷乌桓有九千余落（帐篷群，为计算游牧民族人口的单位），辽西乌桓有五千余落，辽东乌桓有一千余落，右北平乌桓有八百余落，加上渔阳乌桓，被称为幽州乌桓。东汉政府经常征发乌桓出征，担任乌桓突骑，担任最先进攻的突击骑兵，幽州、冀州各有三千乌桓突骑。
除了张纯和乌桓的叛乱之外，在此前后，东汉各地还出现了一系列动荡：
中平三年（公元186年）二月，江夏郡（今湖北省黄冈市）兵赵慈起兵造反，杀死了南阳太守秦颉。六月，荆州刺史王敏率军讨伐赵慈，将其斩杀。十月，武陵山蛮造反，郡兵将其击破。十二月，鲜卑骚扰幽州、并州。
中平四年（公元187年）二月，荥阳人杀死了中牟县令，三月，河南尹何苗率军讨平了叛乱，朝廷晋升其为车骑将军。十月，也就是张纯叛乱之后，长沙区星也自称将军，拥众一万多人，发动叛乱，朝廷下诏任命议郎孙坚为长沙太守，将其讨平，孙坚也因此被晋封为乌程侯。十二月，南匈奴屠各胡造反。