于是同郭汜、張濟等人結盟，率軍幾千人，從豫州潁川郡返回，通過洛陽、河南尹谷城、弘農郡新安縣、黽池縣、陜縣、弘農縣、湖縣、華陰縣、京兆尹鄭縣，日夜兼程，攻向長安。
李傕、郭汜、張濟、賈詡等沿途收集部隊，陸續匯入了司隸河南尹成皋縣李蒙部、司隸河南尹平陰縣劉靖部、黽池縣董越舊部、陜縣牛輔舊部、陜縣董承部、鄭縣王方部等。并與渭水北岸的左馮翊郡萬年縣樊稠部和司隸京兆尹藍田縣楊定部取得聯系。
董卓死后，王允共約控制了二十萬董卓軍中的十一萬人，留在三輔的約十萬五千人。
右扶風太守王宏、左馮翊太守宋翼、京兆尹滕胄各分得一萬五千人馬。河東太守王宏有五千人馬，孤守安邑縣。
皇甫嵩分得一萬五千人馬鎮守郿縣，防御涼州。呂布、徐榮、胡軫各分得一萬五千人馬。徐榮、胡軫部駐長安城外渭橋南大營。
李肅征牛輔損失了呂布軍五千精銳，李肅被呂布所殺，呂布軍只剩一萬人，和京兆尹滕胄的五千人馬共同鎮守長安城。滕胄的另外五千人馬分散在長安周邊城池。
王允素來不善待涼州人胡軫和楊定。王允聽說李傕等來犯后，乃召胡軫、楊定，使之東行帶話去質問李傕“關東鼠子欲何為乎”。于是二人前往，未說降李傕，實召來李傕兵而還。
派董卓舊部將領胡軫、徐榮帶三萬人馬在京兆尹長安東的新豐縣迎擊李傕、郭汜、張濟、賈詡等。
新豐縣乃前漢朝高祖劉邦仿家鄉豐縣所設，治所原在陰盤城，靈帝在臨渭水的南岸建新縣城為治所。
段颎將軍爵位就是新豐縣侯，食邑萬戶，后來服鴆自殺。
五月二十二日，徐榮率所部一萬五千人馬冒進，從陰盤城東門出城野戰，受到來自東面和南面李傕、郭汜、張濟、張繡、劉靖、董承等不要命的兇惡攻擊。
樊稠部從左馮翊萬年縣急行到渭水北岸，將沿岸的船只全部收繳，然后乘船渡過渭水，船只留在南岸，全軍上岸，從北面壓向徐榮軍。
楊定部得楊定密令從藍田縣趕到，斷了徐榮軍退回東門的后路。
四面圍攻下，猛將徐榮與張繡、郭汜大戰力竭，竟然戰死，所部死傷五千人，余部投降。
劉靖皆戰死。李傕、郭汜、樊稠、張濟、楊定瓜分了劉靖、徐榮的部眾。
此役實乃徐榮所率的幽州、并州、冀州三州混編兵馬與涼州兵馬的決戰，涼州兵完勝，再次證實了涼州兵的驍悍。
胡軫率所部一萬五千人馬躲在新豐縣新縣城里遲疑不進，胡軫平日與李傕好友，最后歸降李傕了。李傕竟解除了胡軫的兵符，收編了胡軫的全部兵馬。
鎮守弘農郡華陰縣的段煨之前已歸順王允，在李傕軍過境時答應李傕，只要李傕占長安，定會聽從節制，所部負責供給糧草。李傕未強迫段煨軍參戰。
李傕等部到達長安時已達約十萬六千人。
五月二十三日，李傕等人將長安城四面圍定，開始攻城。
長安城防堅固，攻而不克，呂布等在城內守之八日。
郭汜攻北門，呂布出城單挑，以矛刺中郭汜，郭汜左右出馬救走郭汜。
左馮翊太守宋翼的五千援兵從高陵縣出發到達渭水邊找不到船只無法渡河。船只全部被樊稠收走。