孙坚的军队开到南阳时，已经有几万人了。南阳太守张咨听说军队来了，却安然自得，毫不在意。《英雄记》记载，张咨字子议，是颍川人，在当时也有名气。《献帝春秋》说，袁术上表推荐孙坚暂代中郎将。孙坚到了南阳，发文书给太守请求调拨军粮。张咨问纲纪（主管文书的官员），纲纪说：“孙坚是邻郡的二千石官员，不应该调拨军粮给他。” 张咨就没有给。
孙坚用牛酒等礼物拜见张咨，张咨第二天也回访孙坚。酒喝到兴头上，长沙主簿进来对孙坚说：“之前我们移师南阳，可是道路没修好，军资也没准备好，请把南阳的主簿抓起来审问原因。” 张咨非常害怕，想离开，但四周都布满了士兵，根本出不去。过了一会儿，主簿又进来对孙坚说：“南阳太守拖延义兵进军，使得贼寇不能及时讨伐，请把他抓起来按军法处置。” 于是就把张咨拉到军门斩首了。郡里的人都吓得发抖，之后孙坚有什么要求没有得不到满足的。《吴历》的说法和本传不同，它记载：起初孙坚到南阳，张咨既不给军粮，又不肯见孙坚。孙坚想进军，又怕有后患，就假装得了急病，全军上下都很惊慌，请来巫医，到山川祭祀祈祷。孙坚派亲信去说服张咨，说自己病重，想把军队交给张咨。张咨听了，心里贪图孙坚的军队，就带领五六百步兵骑兵到营中探望孙坚。孙坚躺着和他见面。没过多久，孙坚突然站起来，按着剑骂张咨，随后就把他抓起来杀了。
孙坚进军到鲁阳，和袁术见面。袁术上表推荐孙坚暂代破虏将军，兼任豫州刺史。于是孙坚就在鲁阳城整顿军队。正要进军讨伐董卓时，他派遣长史公仇称带领士兵回去督促军粮。孙坚在城东门外设置帐幔，为公仇称饯行，官员们都来聚会。董卓派遣几万步兵骑兵迎战孙坚，有几十个轻骑兵先到了。孙坚正在喝酒谈笑，却下令部下整顿好队伍，不许轻举妄动。后来骑兵越来越多，孙坚才慢慢结束宴会，带领大家进城，然后对身边的人说：“刚才我之所以不马上起身，是怕士兵们慌乱互相踩踏，让大家受伤。” 董卓的军队看到孙坚的士兵阵容很整齐，不敢攻城，就撤退了。
《英雄记》记载：起初孙坚讨伐董卓，到了梁县的阳人。董卓也派遣五千步兵骑兵迎战，陈郡太守胡轸担任大督护，吕布担任骑督，其余担任步骑将校都督的还有很多人。胡轸字文才，性格急躁，事先扬言说：“这次出兵，一定要杀一个戴青绶印的官，军队才能整齐。” 将领们听了都很反感他。军队到了广成，距离阳人城几十里。天色已晚，士兵和马匹都很疲惫，本应停下来宿营，而且原本就接到董卓的命令要在广成宿营，让马匹吃草、士兵吃饭，夜里进军，天快亮时攻城。将领们都憎恶害怕胡轸，想破坏他的事情，吕布等人扬言说 “阳人城里的贼寇已经跑了，应该去追击他们，不然就跑掉了”，于是夜里进军。阳人城里的防守很严密，无法偷袭。这时官兵又饿又渴，人马都很疲惫，而且是夜里到达，又没有修筑壕沟堡垒。士兵们卸下盔甲休息，可吕布又故意制造恐慌，说 “城里的贼寇出来了”。军队顿时混乱溃散，士兵们都丢了盔甲，跑掉了鞍马。跑了十几里地，确定没有贼寇，正好天亮了，就返回去捡兵器，想攻城。可这时城防已经坚固，壕沟也挖得很深，胡轸等人攻不下来，只好撤退。
孙坚把军队转移到梁县东边驻扎，遭到董卓军队的猛烈进攻，孙坚和几十个骑兵突围出来。孙坚平时总戴着红色的毛织头巾，这时他把头巾摘下来，让亲信将领祖茂戴上。董卓的骑兵都争着追赶祖茂，所以孙坚才得以从小路逃脱。祖茂被逼得走投无路，跳下马，把头巾戴在坟墓间被烧毁的柱子上，然后躲在草丛里。董卓的骑兵远远看见，包围了好几层，走近了才发现是根柱子，就离开了。
孙坚重新集合军队，在阳人和董卓的军队交战，大败敌军，斩杀了董卓的都督华雄等人。这时，有人在袁术面前说孙坚的坏话，袁术起了疑心，就不给他运送军粮。《江表传》说，有人对袁术说：“孙坚如果打下洛阳，就没法控制他了，这是除掉了狼却得到了虎啊。” 所以袁术才怀疑孙坚。阳人距离鲁阳有一百多里，孙坚连夜骑马去见袁术，在地上比划着算账，说：“我之所以豁出性命不顾，上是为国家讨伐贼寇，下是为将军报家门的私仇。我和董卓又没有骨肉之仇，可将军却听信谗言，反而怀疑我！”
孙坚接着对袁术说：“大功眼看就要告成，军粮却接济不上，这就像当年吴起在西河郡叹息哭泣，乐毅眼看成功却留下遗憾一样。还请将军好好想想啊！” 袁术听后，既窘迫又感叹，马上调发了军粮。孙坚回到军营。
董卓一向忌惮孙坚的勇猛雄壮，就派将军李傕等人来请求和亲，让孙坚列出他子弟中想担任刺史、郡守的名单，答应上表朝廷任用他们。孙坚怒斥道：“董卓逆天行事，毫无道义，颠覆王室，如今不把你灭族，将你的头悬挂在全国示众，我死也不会瞑目，怎么可能跟你和亲呢？” 随后又进军大谷，距离洛阳只有九十里。
《山阳公载记》中记载，董卓对长史刘艾说：“关东的军队多次战败，都害怕我，成不了什么事。只有孙坚有点鲁莽，还挺会用人，你们要告诉各位将领，让他们提防着点。我从前和周慎西征，周慎把边章、韩遂围困在金城。我跟张温说，请求带领我的部队做周慎的后援。张温不同意。我当时就上书分析形势，知道周慎肯定打不赢。现在朝廷里还有当时的奏章记录。事情还没回复，张温又派我去讨伐先零的反叛羌人，认为西方一下子就能平定。我心里都清楚这行不通，可没办法只能去，临走时留下别部司马刘靖率领四千步兵骑兵驻守安定，用来制造声势。反叛的羌人果然回来，想截断我的归路，我稍微出击他们就退走了，就是因为害怕安定有军队。那些羌人以为安定驻军得有几万人，哪知道只有刘靖那点人。当时我又上书说明情况，而孙坚跟着周慎出征，他向周慎请求带领一万士兵直奔金城，让周慎带两万人做后援。边章、韩遂在城里没有存粮，肯定要从外面运，他们害怕周慎的大军，不敢轻易和孙坚交战，而孙坚的兵力又足以截断他们的运粮通道，那帮小子肯定得退回羌人的山谷里，凉州或许就能平定了。可张温不听我的，周慎也不用孙坚的计策，自己去攻打金城，只攻破了外城，还派人告诉张温，说胜利就在眼前，张温当时也觉得这计策能成。结果呢，渡辽将军的部队像果断地割掉葵园里的菜似的（此处原文表述存疑，暂按其意理解），周慎丢了辎重逃跑，一切都跟我预料的一样。朝廷也因此封我为都乡侯。孙坚当时只是个佐军司马，见解却和我一样，确实不简单。”
刘艾说：“孙坚虽然偶尔能想出些计策，可终究比不上李傕、郭汜。听说他在美阳亭北边，带着一千骑兵步兵和敌人交战，差点死掉，连印绶都丢了，这可算不上有能耐。” 董卓说：“孙坚当时带领的是乌合之众，兵力比不上敌人精锐，而且打仗总有输赢。但看山东那边的大势，终究成不了气候。” 刘艾说：“山东那些人驱赶百姓，发动叛乱，他们的战斗力比不上我们，武器装备、强弓硬弩也不如我们，还能撑多久呢？” 董卓说：“是啊，只要杀了袁绍、袁术、刘表、孙坚，天下人自然就会服从我了。”
不久，董卓就迁都向西进入函谷关，还焚烧了洛阳城。孙坚这才进军到洛阳，修复各个皇陵，填平了董卓所挖掘的陵墓。
《江表传》里说，旧京城一片空虚，几百里内都看不到人烟。孙坚进城后，惆怅地流下了眼泪。《吴书》记载，孙坚进入洛阳后，清扫了汉朝的宗庙，用牛、羊、猪三牲祭祀。孙坚的军队驻扎在城南的甄官井上，早上井里冒出五色云气，全军都很惊奇，没人敢去打水。孙坚让人下井探查，捞出了汉朝的传国玉玺，上面刻着 “受命于天，既寿永昌” 八个字，玉玺方圆四寸，上面的纽是五条龙相交的形状，有一个角缺了。当初，黄门张让等人作乱，劫持天子出逃，手下人四散奔逃，掌管玉玺的人把它扔到了井里。