围内设置了三十六方，大方一万多人，小方六七千人，各立首领。他们还传着四句话，作为内部的暗号。四句话是：“苍天已死，黄天当立；岁在甲子，天下大吉。”“苍天”是指汉朝，“黄天”是指太平道。意思是约定天下三十六方在甲子年，即公元一八四年，汉灵帝中和元年，一同举行起义，那样就“天下大吉”了。
张角要他的弟子秘密地用白土在各地写上“甲子”两个字。字有大有小。大街小巷，店铺住家的门口有“甲子”两个字，不必说了，就连州郡官府的大门，甚至京师各城门都写着“甲子”两个字。
大方的首领马元义首先召集了荆州和扬州的教徒几万人，准备跟张角商议决定哪一天起义。他亲自带着大量金银财宝到了京师，把礼物送给中常侍封谞和徐奉，约他们作为内应。他们约定甲子年三月初五日全国同时起义，内外夹攻，来推翻东汉腐朽的皇朝。马元义联络了封谞和徐奉，立即把日期通知张角，自己留在洛阳，暗地里把同党的人布置一下。
可是，在这个紧急关头，张角的弟子，马元义的助手唐周叛变，上书告了密。马元义即遭逮捕。马元义坚决拒绝了拜官封侯的“赏赐”，忍受了各种惨无人道的刑罚，终于慷慨就义。朝廷得不到马元义的任何口供，可是从唐周嘴里问出了一些线索。很快捉拿了与张角有关的人，光京师一地就被屠杀一千多人。
汉灵帝下诏书，嘱冀州刺史捉拿张角弟兄。张角只好临时改变计划，火速派人分头通知三十六方提前半个月，全国同时起义。所有起义者头上都裹黄巾以为标记，称“黄巾军”。
不几天功夫，三十六方黄巾军一齐攻打郡县，火烧官府，打开监狱，释放囚犯，没收官家的财物，开放粮仓，惩办赃官、土豪。不到十天功夫，天下响应。青、徐、幽、冀、荆、扬、兖、豫八个州的郡守、刺史纷纷向京师告急，汉灵帝如热锅上的蚂蚁。
汉灵帝拜国舅何进为大将军，首先保卫京师，在临近京师的八个紧要关口设置都尉，加紧防御，再发朝廷掌握的精兵，分两路去镇压起义农民。一路由尚书卢植带领，向黄河以北进军；一路由北地太守皇甫嵩和谏议大夫朱俊带领，去攻打颍川一带的黄巾军。
为配合对黄巾军的讨伐，曹操被拜为骑都尉，率五千骑兵赶赴颍川助战。
曹操第一次发挥了他的军事指挥才能，在“长社之役”中，率骑兵队全力猛冲，使张角军团大乱，成功地配合了皇甫嵩的行动，很快将黄巾军团击溃。曹操在率骑兵猛冲时，身先士卒，以他精湛的骑术，高超的剑法，所向披靡。皇甫嵩正是趁这个机会，向黄巾军发起全线攻击的。