董卓、牛辅的旧部属李傕、郭汜等人本想解散部队，归隐田野，因贾诩献计，于是召集旧部，包围长安城八日。在长安之战期间，郭汜在城北，吕布主动率兵出城，对郭汜说：“且让兵马退后，你我二人只身交战来决定胜负。”于是两人单挑，吕布以矛刺中郭汜，郭汜被左右军队所救，双方遂各自罢兵。六月一日，吕布手下叟兵叛变，放李傕军入城，吕布战败，于是把董卓的首级系在马鞍处，带着数百名骑兵杀出武关。 [8] [10] [79] [98-99]
吕布离开前，曾驻马于青琐门外，对王允呼道：“王公可否一同离去？”王允回答：“若蒙国家社稷之灵，上安国家，我心愿足矣。如果不成，我当奉身以死！陛下年幼，只能依靠我，遭遇大难却想着苟免，这不是我愿意做的事。请你逃出长安后尽力告诉关东诸公，让他们以国家为念。” [100-102]
争夺兖州
投奔袁绍
吕布先投靠袁术，自以为杀董卓为袁术报仇，对袁术有恩，但袁术厌恶吕布反复无常，所以拒绝不受，吕布改投袁绍。 [10]
（一说吕布走奔南阳后受到袁术优待，但经常纵兵抄掠，袁术以之为患，吕布感到不安，于是改投张杨，之后再投袁绍。） [79]
袁绍与吕布在常山会战黑山军张燕。黑山军有一万多精兵、几千骑兵。吕布经常骑着能够腾跃城墙、飞跨壕沟、名叫赤兔的良马，与关系较为亲近的麾下猛将成廉、魏越等几十个人骑马冲击张燕的军阵，有时一天去三四次，每次都砍了黑山军的首级回来。连续作战十多天，终于打败了张燕的军队。 [10]
逃奔河内
吕布仗恃自己的战功，再次向袁绍要求增加军队，袁绍不答应，而吕布手下的将士也时时抢劫、掠夺，袁绍开始疑恨他。吕布感觉不安，就请求回雒阳。袁绍同意他的要求，以天子名义任命吕布领司隶校尉，派三十名甲士送吕布而暗中要除掉他。吕布怀疑袁绍打自己的主意，就派人在营帐中弹着筝，自己悄悄逃了出去。半夜那些甲士出动，乱刀砍吕布的床，认为他已经死了。第二天袁绍得到吕布还活着的消息，于是下令关闭城门。 [9]
吕布得以逃到河内，与张杨联合。吕布前往河内途中经过陈留郡，太守张邈派人迎接吕布，对他大加款待，临分手时两人握住对方手臂发誓结好。 [11]
袁绍担心吕布对自己不利，再次派兵追杀吕布，那些士兵都害怕他，追上了也没有一人敢逼近。 [10]
当时张杨和他的部下都收到了李傕、郭汜对吕布的悬赏通缉，以求共剿吕布。吕布听闻此事，对张杨说：“我吕布，是足下州里之人，您杀害我对您不合适，不如把我活捉送给郭汜、李傕，可以得到高官厚禄。”张杨于是表面答应郭汜、李傕，实则保护吕布。李傕等人以之为患，于是下诏大封，以吕布为颍川太守。 [80]
占据兖州
三英战吕布
兴平元年（194年），曹操向东攻打陶谦，派将领武阳人陈宫驻守东郡。陈宫趁机劝说张邈：“现在天下分裂，英雄豪杰同时崛起，您拥有十万人的队伍，处在可以四面作战的地方，按剑雄视天下，是可以做人中豪杰，反而被人控制，不是太卑下了吗？现在本州的军队东征，其地空虚，吕布是猛士，善于作战，英勇无敌，将他接来一同占据兖州，观望天下形势，等候时事的变化好转，这可以纵横一世。”张邈听从陈宫的意见，就同弟弟张超、曹操手下从事中郎许汜、王楷及陈宫等人迎接吕布，请他当兖州牧，占据濮阳，兖州所属郡县一同响应，只有鄄城、东阿、范三县仍在曹操手中。 [15]
迎战曹操
曹操知道后率领军队攻打吕布，濮阳大姓田氏在城里响应曹操，曹操趁机入城后，放火烧东城门，来激励将士与吕布决一死战。吕布则先派骑兵冲散青州兵，导致曹军阵势大乱，吕布手下骑将抓到曹操问他曹操在哪儿，曹操说：“骑黄马的那个就是。”于是骑将追击骑黄马的人，而放走了曹操。 [12]曹操策马冒火突围，烧伤了左掌。 [13]
此后双方多次交战，相持一百多天。这时发生天旱，又有蝗虫为害，粮食不够，出现了人吃人。吕布将部队移到山阳驻扎。
兴平二年（195年），吕布再次从东缗出发，与陈宫率领一万余人来进攻曹操。当时，曹操部下的士兵全都出去收割麦子了，在营中的不到一千人，难以守住营寨。曹操于是下令妇人们上城寨的矮墙守御，营中不足一千的士兵们全都在营垒边摆出了无所畏惧的样子。曹操营寨的西边有一条大堤，南边有一片茂密深广的树林。吕布怀疑曹操有伏兵，于是说：“曹操多诡诈，我们不要进入伏击圈。”于是，吕布引军屯南十余里。
第二天，吕布再次前来挑战。曹操把自己的一半士兵埋伏在堤后，另一半的士兵暴露在堤外布下阵势。吕布的军队逼近时，曹操才命轻装部队挑战，等到两军厮杀在一起以后，伏兵才登上大堤杀出，步兵与骑兵一齐冲锋，大破吕布的军队，直追到吕布的营寨才返回。吕布当夜撤退。
曹操将兖州各城全部收复，吕布东逃投奔刘备。张邈到袁术那里求救，留下张超带着家眷部属驻守雍丘。曹操包围张超，围了几个月，杀了张超和张氏三族。张邈未到寿春，就被他的士卒杀害。 [14-15]
徐州风云
交好刘备
兴平二年（195年），吕布见到刘备后，对其非常尊敬，对刘备说：“我和阁下都是北疆边境的人。我当时见关东军起兵，想要诛杀董卓。但我杀了董卓东出，关东诸将却没有一个接纳我，都想要杀了我。”并请刘备坐在帐中的床上，令妻妾向刘备行礼，酌酒饮食，称刘备为贤弟。刘备见吕布语言无常，表面以为然之，但心里却不开心。 [1]
这一年，汉献帝从长安东归，于十二月到达河东郡安邑县。次年七月，献帝回到雒阳。 [123]献帝在河东时（195年12月~196年6月），曾下诏书令吕布迎驾。当时吕布的军队没有储备足够的粮食，无法勤王，吕布便派遣使者上书谢罪。朝廷任命吕布为平东将军，封平陶侯，但是使者到山阳时丢失了诏书和印绶。 [16]