184年（甲子年），張角相約信眾在3月5日以“蒼天已死，黃天當立，歲在甲子，天下大吉”為口號興兵反漢；“蒼天”是指東漢，「黃天」指的就是太平道，而且根據五德始終說的推測，漢為火德，火生土，而土為黃色，所以眾信徒都頭綁黃巾為記號，象征要取代腐敗的東漢。張角一面派人在政府機關門上寫上“甲子”二字為記認，另一方面派馬元義到荊州、揚州召集數萬人到鄴準備，又數次到洛陽勾結宦官封胥、徐奉，想要里應外合。

　　可是在起義前一個月，張角一名叫做唐周的門徒告密，供出京師的內應馬元義，馬元義被車裂，官兵大力逮殺信奉太平道信徒，誅連千馀人，并且下令冀州追捕張角。由于事出突然，張角被迫提前一個月在二月發難，史稱黃巾起義或黃巾之亂，因為起義者頭綁黃巾，所以被稱為“黃巾”或“蛾賊”，張角自稱“天公將軍”，張寶、張梁分別為“地公將軍”、“人公將軍”在北方冀州一帶起事。他們燒毀官府、殺害吏士、四處劫略，一個月內，全國七州二十八郡都發生戰事，黃巾軍勢如破竹，州郡失守、吏士逃亡，震動京都。

　　漢室部署

　　漢靈帝見太平道如此厲害，慌忙於3月戊申日以何進為大將軍，率左右羽林五營士屯於都亭，整點武器，鎮守京師；又自函谷關、大谷、廣城、伊闕、轘轅、旋門、孟津、小平津等各京都關口，設置都尉駐防；下詔各地嚴防，命各州郡準備作戰、訓練士兵、整點武器、召集義軍，如劉備就受到商人張世平、蘇雙資助組織起義軍投靠校尉鄒靖討賊立功。

　　皇甫嵩上諫要求解除黨禁，拿出皇宮錢財及西園良馬贈給軍士，提升士氣，而呂彊又對靈帝上言：「黨錮久積，若與黃巾合謀，悔之無救。（黨錮之禍積怨日久，若果與黃巾合謀\，恐怕已經無救了。）」漢靈帝接納提案，在壬子日大赦黨人，發還各徙徒，要求各公卿捐出馬、弩，推舉眾將領的子孫及民間有深明戰略的人到公車署接受面試。

　　而另一方面又發精兵鎮壓各地亂事：盧植領副將宗員率北軍五校士負責北方戰線，與張角主力周旋；皇甫嵩及朱雋各領一軍，控制五校、三河騎士及剛募來的精兵勇士共四萬多人，討伐穎川一帶的黃巾軍，朱雋又又上表召募下邳的孫堅為佐軍司馬，帶同鄉里少年及募得各商旅和淮水、泗水精兵，共千多人出發與朱雋軍連軍。庚子日，張曼成攻殺南陽郡守褚貢，響應張角。

　　漢軍在首戰并未得利，於4月，朱雋軍就被黃巾波才所敗而撤退，皇甫嵩唯有與他一起進駐長社防守，被波才率大軍圍城，漢軍人少，士氣低落。又汝南黃巾軍在邵陵打敗太守趙謙，廣陽黃巾軍殺死幽州刺史郭勛及太守劉衛，黃巾軍并未因漢室的動作而有敗退的跡象。

　　反撃戰

　　5月，京師見皇甫嵩被圍，派曹操率軍救援。不過援軍未到時，皇甫嵩已心生一計，在傍晚時份吹起大風，皇甫嵩命士兵手持火把暗暗出城，利用黃巾軍營寨周圍的雜草，用火攻大破敵人，大呼進攻，城上亦舉出火把響應，皇甫嵩以鼓助戰，沖入敵陣，黃巾軍大亂，四處奔走。又遇上曹操的援軍，被皇甫嵩、朱雋和曹操三面夾擊，斬殺數萬人，漢軍大勝。

　　6月，南陽太守秦頡與張曼成戰斗，斬殺了張曼成。黃巾軍便改以趙弘為帥，以十多萬人占據宛城。而皇甫嵩與朱雋軍繼續進擊汝南、陳國的黃巾，追擊波才到陽翟，最後在西華大敗彭脫，馀軍想逃到宛城，但孫堅登城先入，眾人蟻附般推進，大破敵軍，成功討平豫州一帶的黃巾軍。另一方面，盧植數戰間大破張角，斬殺萬多人。

　　張角唯有撤到廣宗，盧植建筑攔擋、挖掘壕溝，制造云梯，將可攻下城池。正值靈帝派左豐視察軍情，有人勸盧植賄賂左豐，但盧植不肯，左豐便向靈帝誣告盧植作戰不力。靈帝大怒，用囚車徵盧植回京。京師唯有下詔再重新調整：皇甫嵩北上東郡；朱雋則攻南陽的趙弘；而以董卓代替盧植。而同樣宗教形式的五斗米道在巴郡叛變，領導人「五斗米師」張修攻打郡縣，但未受到漢室重視。

　　剿滅馀敵

　　朱雋與荊州刺史徐璆及秦頡共一萬八千兵圍攻趙弘，但6月至8月也不能攻克，京師有奏議徵朱雋回師，幸而張溫上表說情，靈帝才不行。但朱雋仍急攻趙弘，趙弘被殺，由韓忠代替。朱雋又因兵少不敵，便擴大防圍、建筑陣壘，堆砌土山觀望城內。朱雋軍鳴鼓攻打西南，黃巾軍被引開，朱雋則親率五千精兵掩殺東北，偷襲敵人後方，攻入城池，韓忠唯有退保內城。

　　黃巾軍受挫，士氣低迷，向漢軍乞降。張超、徐璆和秦頡都認為可以接受，但朱雋認為如接受的話，會給百姓有利為賊，無利乞降的錯誤觀念，便不接受并急攻敵軍，可是數戰也不能攻克，朱雋登上土山觀望黃巾軍，明白黃巾軍沒有退路，而盡力一戰，所以未能攻克。朱雋便解開圍軍，韓忠果然出戰，被朱雋大破，朱雋向北追擊韓忠數十里，斬殺萬多人，韓忠投降，秦頡一向與韓忠不和，便將他殺死。這舉動反令黃巾軍不安，又推孫夏為帥屯兵宛中城。朱雋再次急攻，于11月癸巳日，孫夏敗走，漢軍追至西鄂精山，又被大破，斬殺孫夏及萬多人，黃巾軍解散，平定宛城一帶。185年春天，班師回京。

　　另一方面，于8月皇甫嵩到達東郡倉亭，大破、生擒卜己，斬殺七千多人。而董卓進攻張角不成功，無功而還，便在乙巳日要求皇甫嵩繼續北上。不過，張角已經病死，在10月於廣宗便和張梁戰斗，張梁軍犟，於首戰不能攻克。在明日，皇甫嵩閉營與士兵休息，另一方面派人觀察敵軍舉動，黃巾軍戰意稍為松懈，皇甫嵩便乘夜率兵，在黎明時份突襲敵陣，戰至下午，成功大破敵軍，斬殺張梁及三萬多人，於逃走到河堤時溺死的也有五萬多人，焚燒車輜三萬多輛，虜獲人數甚多。而張角則被破棺戮尸，運首級回京師。11月，皇甫嵩與鉅鹿太守郭典攻打下曲陽，成功斬殺張寶，俘虜十多萬人。黃巾之亂平息。

　　結果

　　亂事雖被平息，但漢室威信遇上一次嚴重的打擊，但漢靈帝沒有改革，反而繼續享樂。於各地還不斷發生小形叛亂，產生許多分散的勢力，如黑山、白波、黃龍、左校、牛角、五鹿、羝根、李大目、左髭丈八、苦蝤、劉石、平漢、大洪、白繞、司隸、緣城、羅市、雷公、浮云、飛燕、白爵、楊鳳、于毒等，勢力小的也有數千人，勢力大的甚至有百萬人，如張燕的黑山賊。

　　188年，黃巾軍再次發生起義，黃巾余部紛紛起事。2月，郭太等于西河白波谷起事，攻略太原郡、河東郡等地。4月，汝南郡葛陂黃巾軍再起，攻沒郡縣。10月，青州、徐州黃巾軍又起，攻略郡縣。11月，漢廷派遣鮑鴻進討聲勢最大的葛陂黃巾，雙方大戰于葛陂，鮑鴻軍敗。黃巾各部此伏彼起，聲勢雖然沒有第一次黃巾之亂般盛，但卻令漢室十分頭痛。

　　為了鎮壓平亂，于188年3月，靈帝接受太常劉焉的建議，將部份刺史改為州牧，由宗室或重臣擔任，讓其擁有地方軍、政之權，以便加強地方政權的實力，更易控制地方，有效進剿黃巾余部。而正因漢靈帝下放權力，助長地方軍擁兵自重，各群雄互相攻擊，逐鹿中原，甚至東漢皇帝在軍閥手中如同無物，所以黃巾民變是促使東漢滅亡的導火線，也是三國時代的序幕。雖然如此，亂事仍造就了大赦黨人，令許多文人、官吏得以重新受任。