胡轸大败而回后，令董卓暴怒不已，虽然免除了他的死罪，但却将职务一撸到底，再不肯信任他。胡轸被吕布陷害，本来就百口莫辩，如今再被主公罢免职务，心中的愤恨可想而知。
就在胡轸战败后的次年，司徒王允与吕布合谋，利用董卓入朝觐见的机会将其诛杀，随后联合执政朝政。此时，赋闲在家的胡轸在估量形势后，决定加入王允阵营，但让他失望时，作为董卓旧将，他并没有得到重用。
王允诛杀董卓后，吕布劝他尽诛董卓党羽，以防这些人聚众作乱，但被王允拒绝。但同时，王允却又迟迟不颁发赦罪诏书，导致董卓的部下李傕、郭汜等人举兵反叛。
王允闻讯后，才想起应该重用胡轸，于是匆忙派他和徐荣出兵平叛，非凉州出身的徐荣此时也归降朝廷。
然而令王允想不到的是，胡轸早已“反水”，暗中投靠了李傕、郭汜。所以一到新丰城，胡轸便率部投降，并联合李傕等人进攻徐荣。
徐荣腹背受敌、独木难支，最终战死沙场。《后汉书·卷七十二·董卓列传》写道：“王允闻之，乃遣卓故将胡轸、徐荣击之于新丰。荣战死，轸以众降。”
就这样，又一位凉州名将被胡轸坑死在沙场。
胡轸联合李傕等人击杀徐荣后，又跟随他们攻入长安，逼走吕布、杀死王允，并挟持献帝为傀儡。叛军占据长安后，各首领“沐猴而冠”，都给自己加官进爵：
李傕自封为扬武将军，郭汜自封为扬烈将军，至于胡轸、樊稠等人皆自称中郎将。胡轸自封为中郎将后，又占据司隶校尉的要职，频频援引私党、干涉朝政，变得更加飞扬跋扈。
胡轸的结局极富戏剧性。按照史书的说法，胡轸在担任司隶校尉期间，因与僚属、司隶左冯翊功曹游殷先前有很深的矛盾，所以上任没多久，便找借口诬陷游殷，并将他处死。
游殷死后，胡轸每晚都梦到他作祟索命，由此患上重病，没一刻能得到安宁。如此持续月余时间，胡轸竟然被活活吓死。
《三国志·卷十五·魏书十五·刘司马梁张温贾传》裴注引《三辅决录注》这些描述的：
殷先与司隶校尉胡轸有隙，轸诬构杀殷。殷死月馀，轸得疾患，自说但言“伏罪，伏罪，游功曹将鬼来”。於是遂死。
回说徐荣战死，胡轸率部投降。李傕沿途收集部队，到达长安时已有十余万人。五月，李傕等人又与董卓的旧部樊稠、李蒙、王方等人会合，一起围攻长安。
八日后城陷，与吕布展开巷战，吕布败走，王允等人遇害。李傕等人纵兵劫掠，百姓、官员死伤不计其数。李傕等人占领长安，挟持汉献帝封李傕为扬武将军，郭汜为扬烈将军，樊稠等人皆为中郎将。