汉灵帝驾崩之后，大将军何进得以掌控朝政大权，而袁术与其异母弟袁绍便成为了何进的重点拉拢对象。中平六年（189年），大将军何进被十常侍所杀，袁术联合何进部将吴匡等人攻打皇宫，火烧南宫九龙门及东西宫，诛杀宦官，此举直接令其声望大涨。
董卓兵进洛阳，为了全面掌握朝中大权，也对袁术和袁绍进行拉拢，袁术表示拒绝合作，并逃往南阳，此举同样赢得了各地诸侯的广泛支持，长沙太守孙坚便杀死了南阳太守张咨，并引兵转投了袁术。要知道袁绍同样是凭借诛灭十常侍和拒绝与董卓合作，而成为日后十八路诸侯之首的，而袁术的地位较之袁绍又能低到哪里去。
"十八路诸侯讨董卓"战争开始后，袁术名义上的部下孙坚表现极为出色，先后击败董卓军的胡轸、吕布，斩杀了华雄，并成功攻入洛阳，这为其迅速赢得了丰厚的政治利益和现实利益。之后，由于汉献帝为董卓所控制，袁绍便想拥立汉宗室刘虞为帝，并希望得到袁术的同意，结果兄弟二人因此反目，明争暗斗不止，更因群雄纷纷依附袁绍而怒道，"群竖不吾从，而从吾家奴乎！"（袁绍的生母本是袁家的婢女）。
然而，袁术很快便遭遇了起家以来的第一次挫折。当时，为了消灭袁绍的盟友曹操，袁术联合兖州刺史金尚攻打兖州，双方在匡亭一场大战，结果反被曹操击败。
