黄忠十九岁时，立功报国的机会终于来临了。太平道的首领张角在魏郡密谋起事，表面以善道教化天下，而暗中结合部众，自称黄天太平，谋划取汉执政，他事先决定在甲子年三月甲子日，在三十六处地方同日举兵反汉。光和七年公元一八四年，正是甲子年，春季正月，张角加紧了起兵布置，先令弟子马元义在京都起兵，利用宦官的私谊，控制全城官兵。张角的弟子唐周临事叛变，暗中上奏告密。于是朝迋下令抓捕太平道人，同时还命冀州官员捉拿张角。张角知道事情败露，连夜派人奔赴各地，告知各方首领提前行动。二月，张角自称天公将军，一时天下响应，纷纷起兵攻占郡县，击杀官吏。
南阳太守褚贡组织兵力，进行防卫，选拔黄忠担任骑兵吏，归属郡尉指挥，迎战南阳一带的黄巾军。三月庚子日，黄巾军将领张曼成，趁着夜深人静突然率部攻城，杀死太守褚贡，黄忠率兵增援，亲手打退张曼成。黄巾军撤离宛城，屯住郊野，招集各处部众分围四面。
朝迋任命秦颉出任南阳太守，并集兵镇压叛乱，郡县官吏各带夲部来到前线。这时，黄忠归属秦颉，带领一支兵马时常出城冲锋陷阵，接连击溃黄巾军的前营。
夏季六月，黄忠带领骑兵冲在前面，打进黄巾军的主营，生擒张曼成。秦颉将张曼成斩首示众，安抚郡县。黄巾余党推举赵弘担任主帅，率领残部逃往颖川。
这个时期，汉室宗亲刘备在幽州涿郡率领关羽、张飞分带义兵跟随北中郎将卢植攻打张角。骑都尉曹操跟随车骑将军皇甫嵩在颖川讨伐黄巾军，孙坚跟随中郎将朱儁在频川配合作战。汝南、颖川两郡的黄巾军先后遭到重创，向南败退，由赵弘率领，乘着夜深人静，突然攻进宛城，控制全城局势。
黄忠保护秦颉退出城外，正要组织反攻，黄巾军各路人马陆续开到，驻在城外，人数逐次增加，数量十余万。
荆州刺史徐璆带领军队支援秦颉，围攻宛城南面。朱儁奉诏率部开赴南阳，兵围宛城北面和西面。秦颉围攻宛城东面，黄忠驻守前营。
秋季八月，黄忠在秦颉的陪同下，向朱儁献谋说：“我们应当围城打援，先破城外敌营，再全力攻城。今夜我引一支军队从小路出击，袭击敌军的寨后，明公进击前寨，这样两路夹击可以生擒赵弘。”朱儁立即采纳他的建议，传令军士乘夜作战。
当夜月白风情，黄忠率领兵马走到黄巾寨后，已经半夜，突然击鼓直进，身先士卒夺门杀敌。赵弘听到喊声，慌忙上马出战，黄忠纵马冲到跟前，刀光闪处，赵弘手中长枪断为两节，吓得拨马退走，顿时营中一片大乱。朱儁已到前寨，乘机放起火来，黄巾军惊慌失措，四处乱窜。赵弘带领几名亲随向外逃走，黄忠纵马在后紧追，赵弘亲兵回头射箭，连放三箭，都被黄忠挥刀打落一旁，马蹄声中，他摘弓搭箭，将三个亲兵射下马来。赵弘乘隙纵马狂奔，看见一片树林，急忙跳下马来，隐身林中。黄忠追到林前下马，吩咐属下骑兵仔细搜查，赵弘突然从一旁闪出，挥刀劈来，黄忠大喝一声，一刀将赵弘砍翻在地，命令军土捆绑起来，押到朱儁面前。
两军战至天明，赵弘大营土崩瓦解。朱儁将赵弘斩首示众，震慑守城的黄巾统帅韩忠。同时重赏黄忠。
黄巾统帅韩忠据守宛城奋力抵御，朱儁命秦颉佯攻宛城西南角，引开东北角的兵力。准备乘隙攻城。秦颉命军土击鼓助威，虚张声势，黄忠领兵先攻，冒着箭雨奋力登上城墙，打得守敌纷纷坠落城下。韩忠发现西南角十分危急，即刻传令守兵全部赶来抵抗。朱儁一看战机已到，亲自率领精锐攻打宛城东北角，将士登上城墙进入城中。韩忠怱忙退守小城。朱儁、徐璆分兵四面围定，韩忠慌乱失措，使人出城请求投降，诸将都愿意接受，但朱儁认为如果容其投降，起不到劝善作用，使贼兵养成了得利恣意劫掠、失利便弃械投降的习性，这是纵容敌人而非良策。于是官军持续发动进攻，没有攻下，朱儁登上土山观察黄巾军的情况，发现了四面围困导致守敌齐心抵抗的原因，他随后撒除一面围兵，与徐璆、秦颉各围一方，集中兵力攻城。
韩忠看见包围解除，就带领部众出战，试图转变被动局势。南阳太守秦颉统兵会同作战，他令黄忠率领铁骑出击。黄忠当先冲到敌阵门前，径直杀向韩忠。韩忠一见来将气势勇猛壮烈，慌忙后退，左右群起力战，黄忠刀如闪电，横扫竖劈，打得黄巾将士七倒八落，四分五裂。他望见韩忠退向后面，大喊一声：“贼将休走。”迅速冲到韩忠身后，手起刀落，将他击斩马下。黄巾军失去主帅，阵势大乱，朱儁、徐璆乘机进攻，斩杀一万余人。
黄巾军退回城中，又举荐孙夏为统帅，继续占领宛城。三路将土发起猛烈攻击，朱儁部下司马孙坚率部首先登上城墙，挫动敌军士气。八月癸巳日，三军并力奋战，黄忠分攻宛城东门，率先登梯上城，杀散守兵，打开城门，迎进秦颉大队人马，攻下宛城。
孙夏望风而逃，黄忠奉命跟随朱儁追击残敌，并率兵前行，进至西鄂县的精山一带。终于追上敌军，击斩孙夏，迫使黄巾军溃败四散。朱儁大获全胜，斩杀一万多人。黄忠因功担任帐下吏。张角连接各地败报，忧虑成病，最后身亡。冬季十月，皇甫嵩在广宗击斩张梁。乘胜进军，于十一月在下曲阳斩杀张宝。黄巾军从此散落一空，消声匿迹。十二月汉灵帝大赦天下，年号改为中平元年。