此次进攻，诸将中只有董卓全军而还。
虽然美阳之战阻止了叛军向中央心脏地带进军，但因为进攻失败，所以叛军仍在黄河上游保有势力。
渭河上游河谷成为双方争夺的地区。
186年冬，叛军首领——边章病亡，北宫伯玉、李文侯死于内讧。
新任凉州刺史耿鄙认为可以从中取利，试图在没有其他援军的情况下，在凉州重建中央的统治。
傅燮试图劝阻，称百姓并未习惯耿鄙这个长官、军队也没有时间建立士气，但耿鄙仍自行其是。
187年，耿鄙集结六郡军队进攻陇西。先前因为陇西太守李相如倒戈，使得陇西郡为韩遂军所攻占。但耿鄙任用贪官程球为治中，让士绅和百姓感到寒心。
四月，军队开至陇西郡治狄道时，耿鄙军发生兵变，程球和耿鄙都被杀死。变兵在狄道人王国带领下加入叛军，合围陇西以东的汉阳。傅燮身为汉阳太守，善待百姓，远近敬重，叛军在和他作战时踌躇了。
叛军数次试图说服他逃跑或投降，但尽管人力物力日益短缺，傅燮仍决心誓死守城。在一场孤注一掷的冲锋中，傅燮阵亡。
此事后，耿鄙下属军司马马腾率本部投韩遂，共推王国为帅。叛军一齐劫掠长安周边地区，也首次统治了整个凉州，张温则因平叛失败而被解职。
188年末，朝廷几乎放弃了收复凉州的希望，在很大程度上让地方自守。
但当王国率大军东进攻长安门户陈仓时，朝廷再度起用皇甫嵩以解除眼前的危机。皇甫嵩被任为左将军，带兵两万；董卓也有两万部属，协助皇甫嵩。
当皇甫嵩、董卓到陈仓后，董卓敦促皇甫嵩立即解围。皇甫嵩却不同意，认为陈仓防御坚固，不易被攻克，他们只需要坐等王国军泄气。
王国围城八十余日，毫无进展。
189年春，王国军疲劳了，放弃围城。
趁着王国军休息时，皇甫嵩下令追击，董卓以“穷寇莫追，以免其死战”的道理反对。
皇甫嵩却驳回了，认为王国撤退不是有组织的，而是斗志全失的结果。
皇甫嵩率本部进攻，留董卓殿后，取得大胜，斩首万余。董卓为此羞愤，从此滋生对皇甫嵩的怨恨。
陈仓之败后，王国被韩遂、马腾废黜，原信都令阎忠被推为凉州叛军的新头领。
但阎忠不久去世，叛军内斗并最终分成三个集团——金城的韩遂集团，渭谷的马腾集团，枹罕的宋建集团。
叛军的权力从起事的羌胡叛军转移到本土汉人叛军手中，若非是189年都城洛阳的变故，凉州之乱在此时本可被平定。
汉灵帝于189年5月13日驾崩后，大将军何进为宦官所杀，洛阳随之发生了政乱。
董卓率兵进入洛阳并掌控朝廷，废汉少帝立汉献帝，自任相国。
年末，全国爆发起事，大汉陷入分裂并陷入了混乱。凉州三大叛首各自成为军阀，并采取了不同的措施，以此适应新的地缘政治背景。
宋建远离中原纷争，自称“河首平汉王”，割据枹罕和河关地区自立。
另一方面，韩遂和马腾卷入整个政治中央的纷争之中，并伺机开始与董卓和解。
192年，董卓身亡，余部李傕、郭汜夺取政权。分别任韩遂、马腾为镇西将军、征西将军，官方正式承认了两位叛首的地位。
但曹操挟天子以令诸侯，认为韩队、马腾的官位不合法，于是分别改任二人为金城太守和陇西太守。
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