憑藉有保護傘的庇護，以杜建爲首的“碩鼠們”膽子越來越大。在趙廣漢到任之前，杜建受命監造平陵（漢昭帝劉弗陵陵墓）。
平陵工程浩大，所用錢物難以計數，杜建認準這是個“千載難逢”的發財良機，便利用職務之便，指使賓客用盡種種手段“徇私舞弊”，從中牟取私利，成爲“肆無忌憚”地瘋狂侵吞平陵錢財的一羣碩鼠。
趙廣漢履職後，有人勸杜建說，新來的京兆尹可不是個好惹的主兒，你趁早收斂一些吧！杜建聞言，“滿不在乎”地只用鼻子“哼”了一聲，表示對趙廣漢的“不屑一顧”。
對於杜建的所作所爲，趙廣漢早有耳聞，上任沒幾天就把他貪污的情況，摸了個“清清楚楚”。他警告杜建務必“懸崖勒馬”，否則將嚴懲不貸。一貫“眼高於頂”的杜建，哪裡會把頭上頂着“代”字的京兆尹趙廣漢放在眼裡，依舊“我行我素”。
素來“橫行霸道”的杜建做夢也不會想到，這一回真的遇到了剋星。
趙廣漢以“迅雷不及掩耳之勢”將杜建及其賓客“一網打盡”，悉數將他們捉拿歸案。
他的這一行爲捅了“馬蜂窩”。京兆府隨之“門庭若市”，說客盈門，上到高官顯貴、宮中宦官，下到地方官員、富賈豪紳，輪番上陣爲杜建說情。有的甚至威脅說：“你那個‘代’字還懸在頭上，難道不想早一天去掉麼？”趙廣漢一笑置之，不爲所動。
杜建的宗族朋黨見無法說動趙廣漢，軟的不行，便玩起了硬的——圖謀劫獄救出杜建。趙廣漢對他們的行動計劃瞭如指掌，便派出一名手下官吏去警告陰謀劫獄的主謀者：“如果繼續‘執迷不悟’，‘爲虎作悵’，將依法將你們滅門！”
頭頂“代”字的京兆尹趙廣漢絲毫也不手軟。他迅速查明案情，命令將杜建押赴刑場，斬首棄市。杜建的宗族朋黨沒有一個敢靠近刑場。京都長安百姓無不“拍手稱快”。
儘管趙廣漢在代理京兆尹任上政績卓著，深得京都長安百姓愛戴，但由於京兆尹乃天子腳下的“父母官”，日常處理政務，稍不留意就會得罪皇親貴戚和當朝顯貴，再加上趙廣漢做事一向“敢作敢爲”，“大刀闊斧”，不但那個“代”字沒能如願去掉，連京兆尹這把交椅也坐不下去了。
元平元年（前74年），趙廣漢調任潁川郡太守。
當時的潁川郡“烏煙瘴氣”，社會秩序一片混亂。當地豪門大族通過互爲姻親，勾結在一起，又上聯政府官員結爲朋黨，下結山林羣盜暗中勾搭，“盤根錯節”，勢力龐大，既相互勾結利用，又相互對抗、傾軋。
他們大都廣養門客，“橫行鄉里“，“胡作非爲“，“魚肉百姓“，其中以原氏、褚氏兩大家族爲最。這些豪門大族早在孝武皇帝時即已出現，他們通過大量兼併土地來使家族得以發展，他們的”橫行不法“，使得潁川境內亂象迭起，帶來的”後患無窮“。
面對潁川郡的混亂局面，連續幾任太守都”無能爲力“。
趙廣漢剛到潁川郡走馬上任，在深入調查研究，”明察暗訪“，初步查明爲首的幾個大家族罪惡的基礎上，來了個新官上任三把火。
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第一把火：敲山震虎，立誅兩大家族首犯。
俗話說的好：”擒賊先擒王“。趙廣漢首先緊緊盯住原氏、褚氏兩大家族，廣泛發動民衆揭露其罪惡，迅速將涉案罪犯全部緝拿歸案，並將首犯就地正法。首犯人頭落地，舉郡的豪門大族都爲之震悚。
第二把火：發明舉報箱，摸清各派勢力聯結脈絡。
面對複雜混亂的局面，趙廣漢深知，只有將各個豪門大族之間”枝蔓糾結“的脈絡梳理清楚，纔可能”順藤摸瓜“，做到”對症下藥“。他受到儲錢罐的啓發，模擬儲錢罐的外形發明了舉報箱。舉報箱的發明和廣泛設置，有效規避了民衆怕遭受打擊報復不敢舉報的心理，在短時間內接收到民衆的大量投訴信件，各派勢力所犯下的罪行及其相互聯結的脈絡漸漸浮出水面。
第三把火：“以毒攻毒”，瓦解豪門大族間的聯盟。
在掌握各豪門大族犯罪事實的基礎上，趙廣漢又出奇招：製造內訌，“以毒攻毒”。在懲治甲豪紳犯罪的過程中，佯裝失語，故意露出口風是乙豪紳檢舉揭發；在懲治乙豪紳犯罪的過程中，佯裝失語，故意露出口風是丙豪紳檢舉揭發；在懲治丙豪紳犯罪的過程中，佯裝失語，故意露出口風是甲豪紳檢舉揭發。這樣，各豪門大族間內訌頻發，相互猜忌，相互攻擊，他們之間的聯盟也就不攻自破。“其後強宗大族家家結爲仇讎，奸黨散落，風俗大改”。作爲太守的趙廣漢，則悠閒自在，“樂觀其成“，”坐收漁利”，只是在必要的時候才偶爾出手，真正做到了“四兩撥千斤”。
三把火一燒，不到一年，潁川郡大治，趙廣漢“威名遠揚”。
潁川郡“河清海晏“，京都長安卻因爲趙廣漢的離去後，繼任者的“無所作爲”而變得“雞犬不寧”。霍光爲京兆尹的人選傷透了腦筋，此時有人向霍光推薦了趙廣漢：“廣漢爲人強力，天性精於吏職。見吏民，或夜不寢至旦。……郡中盜賊，閭里輕俠，其根株窟穴所在，及吏受取請求銖兩之奸，皆知之。”於是，霍光不得不從潁川調回趙廣漢繼續擔任代理京兆尹，一年之後，正式詔命爲京兆尹。很快，京都長安在他的冶理下又恢復了平靜。
趙廣漢爲人特別強勢，天生是塊做官的上等好料。他是個工作狂，會見官員百姓，每每“通宵達旦”，仍然“精神抖擻”，思維活躍，又特別善於調查研究。他善於學習和思考，精通“鉤距”。所謂鉤距，其實是一種數學推理，比如要了解馬的價格，就先問狗的價格，再問羊的，再問牛的，再問到馬，然後參照彼此的價格，比較驗算，來推測覈准，這樣就可知道馬價的貴或賤而不會失實了（成語“問牛知馬”就源自於此）。