自靈帝駕崩，王允急忙趕赴洛陽吊喪。
那時，朝廷局勢極度混亂，以何進為首的外戚勢力大增，閹黨張讓失去了對中央政權的控制權，面臨覆滅的危險。
大將軍何進利用各地方官吏奔喪的機會，大肆結交和拉攏親己勢力，以謀張讓。
王允一到洛陽，就被何進緊急召見，并說明意圖。王允很感激何進對他的救命之恩，便滿口答應，并擔任從事從郎一職。后來情況發生急變，張讓集結黨羽，用何太后召見何進的名義把何進騙入宮中，趁機伏殺。
王允不得不遷任河南尹，暫時逃避張讓的囂張氣焰。張讓伏殺何進后，曾奉密召的董卓、袁術等人立即領兵進京，討殺張讓。
張讓、段掛等人挾持少帝劉辯和陳留王劉協半夜出逃。當時，朝中公卿大夫被急變的局勢嚇得不知所措，他們都不敢護衛少帝。王允立即派遣一部分士兵跟隨尚書盧植一起保護少帝，事后，又奉迎少帝回宮。
公元189年，董卓廢掉少帝，獻帝劉協繼位，王允被拜為太仆，不久遷任尚書令。公元190年，王允替代楊彪擔任司徒職務，同時兼任尚書令。
王允擔任司徒，可謂是受命于危難之秋。獻帝登極后，外戚、宦官斗爭仍在繼續，黃巾軍起義風起云涌，如火如荼，各地割據豪強也趁機發難，借討宦官為名，紛紛問鼎中央政權，整個東漢政權危機四伏，動蕩不安。
面對如此國將不國的尷尬局勢，王允毅然承擔起恢復和革新東漢政權和社會的重任，沒有絲毫退縮和畏懼。為了穩定政局，消除混亂，王允和朝中其他忠臣良將一道出謀劃策，重新樹立皇帝的絕對權威。
董卓在進駐洛陽過程中，迎立少帝，挾天子以令諸侯。進駐洛陽后，董卓又多次**裸地表現出對權力的貪婪**。他廢舊立新，毒殺太后，廣植黨羽，培養親信，統收兵權，控制朝廷。
從董卓的種種倒行逆施中，王允已經敏銳地意識到他將成為威脅東漢政權的最大隱患，必須采取必要措施遏制和除掉董卓。可是，董卓手中掌握有強大的軍事力量，黨羽眾多，而且董卓本人兇殘毒辣，如果主動出擊，只能是以卵擊石。于是，王允表面上一味聽任，甚至順從董卓，讓他放松對自己的戒備，實際上卻在細心計劃，周密布置。董卓進入洛陽后，為了站穩腳跟和擴大勢力，曾極力拉攏朝中有影響的官員。王允不動聲色，順勢歸順，盡量迎合。
有時，王允不惜矯情曲意，偏違原則，來換取董卓的信任。董卓見王允不但具有才識，而且對自己忠心耿耿，毫無二心，于是便把王允當作自己的心腹親信，對王允不生絲毫疑心，無論朝政大小，都托付給王允處理。王允借此時機，親自主持一些恢復王室和發展社會經濟的具體事務。
王允雖然表面上多有曲迎董卓之意，但在有些涉及原則、正義問題上，他仍堅持自己的意見。楊勛是當時朝廷的正義之土，自從董卓亂政以來，楊勛不畏強暴，一直與他進行尖銳的斗爭。他曾與左將軍皇甫嵩一起密謀誅殺董卓，后因皇甫嵩升遷，楊勛勢力弱小，只得作罷。一次，董卓問王允：“不知誰最適合擔任司隸校尉？”王允不假思索地回答說：“只有楊勛最合條件。”雖然明知董卓與楊勛之間矛盾很深，但是，出于正義，王允毅然推舉了楊勛。
在與董卓表面敷衍的同時，王允暗中積極組織和籌備反董卓的斗爭。王允首先與司隸校尉黃琬、尚書鄭公業等人共同商議誅殺董卓的計策。為了控制一定武裝力量，王允等人極力向皇上推薦、保舉羌校尉楊瓚行使左將軍的權力；同時還舉薦執金吾士孫瑞擔任南陽太守，掌握一定的地方勢力，并且命令他借討伐袁術為名，帶領兵馬出道武關，實則為多路夾擊董卓作準備。士孫瑞的行動引起了董卓的懷疑，他決定把士孫瑞留在都城。王允聽說后，便順從董卓的意思，擢升士孫瑞為仆射。另外又擢升楊瓚為尚書，為最后反擊董卓作準備。
獻帝三年四月，王允的計劃開始實施，董卓出發去往未央殿議事，他不可能想到，這次的目的地，他永遠無法抵達。
就在董卓剛剛走進宮門的時候，他的義子呂布和部將李肅帶兵沖了出來，將他斬殺于當場。然后長安城的百姓們沸騰了，終于把這個禍國殃民的西涼人除掉了。
奔走相告的人們不知道，從此后，他們和他們的子孫將面臨無盡的戰火和顛沛流離。
這件驚天動地的大事，是王允在背后主持的。王允一片忠心，為了挽救搖搖欲墜的漢朝，他幾乎動用了自己所有的智慧，但是，他的計劃成功，反而加快了漢朝倒掉的步伐。