进围皇甫嵩所驻扎的长社（今河南省许昌市长葛市东），皇甫嵩所部兵少恐慌，皇甫嵩安定军心后，看准黄巾军以草结营，在夜间乘大风火攻，配合领军冲击，黄巾军大乱。骑都尉曹操适时援军到，皇甫嵩遂与曹操及朱儁合兵大破敌军，获封都乡侯。皇甫嵩、朱儁乘胜进兵汝南、陈国，在阳翟(今河南省许昌市禹州市)、西华(今河南省周口市西华县西南)等地大败黄巾渠帅波才、彭脱。黄巾一败再败，终于溃散，于是三郡黄巾皆被平定。随后他上表朝廷奏捷，平定三郡功劳归给朱儁。原派讨伐张角的北中郎将卢植得罪小黄门左丰被诬陷获罪，皇甫嵩又表奏盛赞卢植行军方略