领羌胡进犯三辅，灵帝派遣左车骑将军皇甫嵩率军讨伐，皇甫嵩表请武将随行，召拜陶谦为扬武都尉一同出征，将叛军击败。七月，皇甫嵩因先前得罪中常侍赵忠、张让，在他们的诽谤下被贬官削爵。
朝廷另委派司空张温为车骑将军前往讨伐，张温请陶谦为参军，接遇甚厚，但陶谦素来轻蔑张温的作为，心怀不服。后大军回朝，陶谦在百官宴会上公然羞辱张温，张温大怒，意图将陶谦迁往边关，在别人的劝说下才将陶谦追回。张温于宫门迎接陶谦，陶谦并不领情，但张温对陶谦还是像以前一样好。
中平五年十月，青、徐两州黄巾复起，攻打郡县。朝廷任命陶谦为徐州刺史，镇压黄巾军。陶谦一到徐州就任用亡命东海的泰山人臧霸及其同乡孙观等为将。结果一战便大破黄巾军，剩下的黄巾军也被迫逃出徐州境内。黄巾破走后，陶谦上表拜臧霸、孙观为骑都尉，令其屯琅玡郡治开阳，驻守徐州北面。
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