控制中央政權，掌握洛陽衛戊軍隊的兵權極為重要，董卓便具體部署，派心腹大將呂布殺掉執金吾，接收全部京城防衛部隊。
從此，董卓不僅控制大量常規部隊，而且還掌握著洛陽的直屬部隊，完全具備了左右朝政的軍事基礎。這為他的野心進一步膨脹增加了相當分量的籌碼。
當時，鮑信就對董卓軍事勢力的膨脹有較清醒的覺察和認識，他曾對袁紹說：“董卓擁有強兵，素有野心，如果現在不想辦法除掉他，今後必將受其牽制。如今董卓軍隊人員混雜，軍心不穩，組織不嚴，正可趁早除掉。”可是袁紹因懼怕董卓，優柔寡斷，未採取行動。
有了強大的軍事後盾，董卓便有恃無恐，為所欲為。首先他迫使朝廷免除司空劉弘的職務，自己取而代之。接著，為了進一步獨攬中央政權，董卓決定召集文武百官商議廢除少帝，另立新皇帝。
在一次會議上，董卓肆無忌憚地說：“少帝愚昧懦弱，不能敬奉宗廟，沒有資格擔任天下的君主。為了國家和漢室江山著想，我想效法伊尹放太甲，霍光廢昌邑的故事，廢掉少帝，改立陳留王劉協為天子！”
在場官員大多懾於董卓的淫威，對他獨斷專行、隨心所欲的行為敢怒不敢言。只有尚書盧植當面提出反對意見，認為少帝只是年紀幼小，行為品性根本就不能與太甲和昌邑王相提並論。
董卓大怒，沒想到盧植如此不敬，膽敢當眾反對自己，便立即命令士兵將他推出斬首，幸虧侍中蔡邕極力勸阻，盧植才免於一死。
之後，董卓廢掉少帝，將他貶為弘農王；另立陳留王劉協，即為漢獻帝。
廢立皇帝之後，董卓又對何太後看不順眼，認為她有礙自己在朝廷上下自由行動和樹立威信。
於是，董卓又大會群臣，向大臣們數落太后所謂的罪行，說她如何如何逼迫婆母永樂皇太后（靈帝劉宏的母親），以致皇太后憂慮而死。
這種違背婆媳常理、不講孝順禮節的教法，應當受到嚴厲懲處。之後，董卓便責令何太後遷居永安宮，不久，董卓又藉故殺死少帝劉辯，毒死何太後。
透過對中央政權最高階層人員的更換和處理，整個東漢政府幾乎完全受制於董卓：皇帝的廢立、朝臣的任免、重大政策的制定，都由董卓說了算。此時，野心極度膨脹的董卓，已經目空一切。
改立獻帝之後，董卓將自己升遷為太尉，成為三公之一，掌管全**事和前將軍事務，後又自封郡侯，拜國相，躍居三公之首，掌宰相權。
董卓雖然名為“一人之下，萬人之上”的國相，但實際上卻遠遠超越皇帝，享有“贊拜不名、入朝不趨、劍履上殿”等特權。
一人得道，雞犬升天。自己加官進爵後，董卓還利用自己手中的特權，大肆加封董氏家族成員。他首先封自己的母親為池陽君，越禮配備家令和家臣，地位與皇家公主相當。
同時，董卓又拜弟弟董旻為左將軍，封雩侯，另外還封自己年幼的孫女為謂陽君。更有甚者，“卓侍妾懷抱中子，皆封侯，弄以金紫”。
為了更有效地控制皇帝，董卓不顧朝臣反對，脅迫獻帝將都城從洛陽西遷至長安。
董卓還無視禮制和皇威，在自己的封地修築了與長安城牆規模相當的塢堡，高厚達七丈，明目張膽地用“萬歲塢”來命名，並規定，任何官員經過他的封地時，都必須下馬，恭恭敬敬地對他行大禮。
初到洛陽時，董卓手下雖然也集結了一批心腹親信，但是，要在龐大的中央官僚體系中縱橫捭闔，單靠這些人是遠遠不夠的。
況且當時朝中許多有一定勢力和影響的官僚，根本就不服董卓。對此，董卓在玩弄權術的過程中，暗中培養爪牙，廣為收羅親信，用拉攏、誘惑、排擠等手段打擊和陷害一切於己不利的勢力和集團。
封侯後，董卓極力拉攏司徒黃琬，司空楊彪，抬舉和扶植已被貶斥的陳蕃、竇武等人。
董卓不光全部恢復陳蕃等人以前的爵位，還擢升他們的子孫，以使他們世世代代為己所用。但實際上士人幾乎沒有人被董卓所收買的。
據史載，董卓利用手中特權，重新提升和任用大批黨人，如吏部尚書周鉍、侍中伍瓊、尚書鄭公業、長史何顬、司空伍處士等。
不僅如此，只要是與以上人員有關的黨錮之徒，董卓都把他們拔為列卿，一時之間，“幽滯之士，多所顯拔”。當朝家蔡邕也曾被董卓拉攏和徵召。
當初，議郎蔡邕因直言上書皇帝而被放逐朔方，後來遇赦返回鄉里。當地官吏王智原來與蔡邕有私怨，便彈劾蔡邕有誹滂政府的言論，蔡邕又被迫離家逃命，浪跡江湖，歷時十二年。
董卓對蔡邕的盛名和才氣早有所聞，便特別徵召他進京任官，蔡邕不想再涉及政治，婉言拒絕。董卓便威脅蔡邕：“如不聽命，我將誅殺你們全族。”
蔡邕恐懼，只好回到洛陽。董卓大喜，任命他為祭酒，十分敬重蔡邕，後來又不斷升遷他的官職。史書載，蔡邕三天之內，歷遍“三臺”，官至宮廷隨從官。
董卓除了在中央各部佈置親己勢力外，還透過任命太守、刺史等手段安插地方爪牙。這樣，董卓透過層層安置耳目，基本上已經控制了中央和地方的主要政治力量，只要是不滿他的官員稍有動作，他便毫不留情地予以徹底剷除，殺雞駭猴，威懾朝野。
董卓觀察到手握實權的袁紹和曹操對己不利，必須儘早除掉。
早在廢立皇帝之前，董卓就想利用袁紹來支援他，可是遭到袁紹的極力反對。
一次，袁紹說：“東西兩漢王朝恩德佈滿四海，萬民擁戴，國豢民安。今皇上年紀雖小，但並沒有惡行傳佈天下。你如果要罷黜皇上，改立新帝，恐怕沒有人贊同你的意見。”
董卓聽後，兇相畢露，持劍怒叱袁紹說：“我是有意看重你，沒想到你如此不識抬舉，今天不殺掉你，今後總是禍害！”
袁紹也手按劍柄，針鋒相對，董卓不敢輕舉妄動。當夜，袁紹就逃奔勃海郡避難。因為袁紹是世家，董卓也不敢追究。
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董卓軍進駐洛陽時，曹操也在京城，而且手中掌握有一定兵權。董卓在擴充兵力、統收兵權的過程中，也曾想透過誘之以利來吃掉曹操。但曹操識破董卓的陰謀，拒絕與他合作，不辭而別，逃離洛陽。
衛尉張溫曾擔任太尉，素來對董卓飛揚跋扈、野蠻殘忍的行為極為不滿。董卓也視張溫為眼中釘，為了除掉這一心頭大患，董卓便在朝中散佈謠言，誣衊張溫與袁術長期勾結，對抗朝廷。不久，便以“莫須有”的罪名，笞殺張溫。
在董卓的淫威逼迫和陰謀陷害下，他的競爭對手和朝中許多忠義之臣，不是被逼迫出逃，就是被剷除消滅。董卓恣意玩弄權術，濫殺無辜，引起廣大官員和人們的強烈憤慨和反對。
董卓“性殘忍不仁，遂以嚴刑協眾，睚眥之隙必扳，人不自保”。率軍初次進兵洛陽時，見城中富足貴族府第連綿，家家殷實，金帛財產無數，便放縱手下士兵，實行所謂“收牢”運動。
這些士兵到處殺人放火，姦淫婦女，劫掠物資，把整個洛陽城鬧得雞犬不寧，怨聲載道。
控制中央政權後，董卓殘忍不仁的惡性更加膨脹，經常派遣手下士兵四處劫掠，殘暴百姓。