董卓军见孙军整齐，不敢攻城，最后只有回去了。
后孙坚改屯梁东，而董卓派徐荣、李蒙四出虏掠，与孙坚在梁县发生遭遇战，孙军大败，孙坚与数十骑突围而走。因为孙坚喜欢用红色的头巾，被董军认出，便脱下来给了近将祖茂戴上，引开徐荣军骑兵，孙坚则由小路逃出。祖茂被敌军追得困迫，便下马将头巾放在一条烧过的柱上，自己则隐藏在草堆中。骑兵看见头巾，以为是孙坚，便将头巾重重围绕，到近看才发现是柱，便离去。孙军大多兵将被俘，更以残酷手段所杀，如颍川太守李旻就被烹死，其他士卒则以布缠裹，吊起倒立到地，用热油灌杀。另外，屯兵河内的王匡亦派泰山兵屯河阳津，准备进攻，董卓便派出疑兵摆出要由平阴渡河，暗地里派遣精兵从小平北面渡河，绕过王匡军，在后方攻击，在津北大破王军，死者甚多。
二月，孙坚收复散兵，屯兵阳人，董卓便派胡轸为大督护、吕布为骑督及其他多位都督，率五千步骑攻击孙坚。
“都给我严肃点，不要让我找到机会，我今天一定要杀个长官，以整肃军纪。”
胡轸扬言到，可他这话一出就范众怒了，各都督听到后都十分讨厌他，尤其是吕布，他早就对自己没当大都护已经很不满了。
当到达离阳人城数十里的广成已是黄昏，兵马疲乏，又受董卓节度，便下扎喂马、休息，准备在夜里出发，次日早上攻城。各将领讨厌胡轸，想要破坏他的计划，吕布等便扬言阳人的士兵已走，应立即追击。胡轸立即出兵，但原来孙坚军已整顿守备，董军无奈，加上吏士饥渴，人马疲乏，唯有就地休息。吕布又大喊敌人偷袭，全军混乱，弃甲逃走，骑失马鞍。逃出十多里外，才发现没有敌人，刚好天亮，便舍回兵器，想再攻城，可是军队已被孙军发现，加强了城池防守，胡轸等唯有撤退。孙坚出城追击，大败敌军，斩杀都督华雄等人。
袁术见孙坚大败董卓军，有人便向袁术进言：“假如孙坚得到洛阳，便无法制衡他，这是除去狼而反招来虎呀。”
袁术心疑，便不运军粮给孙坚。
孙坚见刚打了个胜仗，袁术就断了他粮，便连夜赶回鲁阳，严辞切责袁术，说道：“公路，你怎么这么糊涂呢，我们组织联军的目的就是要讨伐董卓，我做到了，我穷尽家底从长沙打到洛阳，现在就快要成功了，你竟然阻止我，你说，你到底是何居心。”
听了孙坚的一番话，袁术惭愧，立即调发军粮，孙坚亦回到阳人。董卓亦闻孙坚如此厉害，便派李傕游说孙坚和亲，更称可以令其子弟们担任刺史、郡守，但孙坚大骂董卓，一口拒绝。立即进军大谷，董卓亲自率兵与孙坚在先帝陵墓间发生战斗，董卓败走，移屯渑池，另在陕集兵。孙军便进入洛阳宣阳城门，击退吕布。孙坚扫除宗庙，祭祀天地，分兵出函谷关，到新安、渑池防御董卓军。董卓对长史刘艾说关东军就只有孙坚才是值得注意，要各路人马留意。便留董越屯兵渑池，段煨屯兵华阴，牛辅屯兵安邑，其他将领留守各县，对制衡山东，自己则出发向长安。洛阳虽然已被董卓搬走了许多财富，但还是留下了一座城和城里的几百万百姓，孙坚不忍放弃，但这么多的百姓，他一个人也吃不下，便和联军瓜分了这些人口和整个洛阳地区，虽然孙坚攻进了洛阳，但联军中的各群雄在这战役中大多都结下仇怨，由一起对抗董卓，转为开拓自己的领土，董卓讨伐战中在没有得到大的成果下，便告结束。