林冲杀死王伦的主因是由于当时担任梁山寨主的王伦心胸狭隘，没有容人之量，对落魄之时投奔自己而来的林冲百般刁难，不愿收留引起了林冲的不满导致的。虽然最终林冲勉强留在了梁山，但是双方之间有很深的芥蒂。王伦不信任林冲总是担心武功和名声都远超自己的林冲会抢走自己的寨主之位，因此对他充满了戒心。林冲得不到王伦的信任，在梁山过得并不顺心，对王伦的不满情绪与日俱增，随时都有爆发的可能。
林冲杀王伦的客观因素是晁盖、吴用、公孙胜、刘唐、阮小二、阮小五、阮小七等七位好汉投奔梁山遭到王伦拒绝引起的。七位好汉智取杨志押运的生辰纲之后，由于白日鼠白胜的出卖，七人受到了官府的通缉，在宋江的报信下，七位好汉得以逃脱。他们押着劫持来的生辰纲投奔梁山，毫无意外，王伦像当初拒绝林冲一样拒绝了七位好汉入伙的请求。在这种背景下，林冲对王伦积怨已久的怒火终于爆发，他手持利刃杀死王伦，请晁盖当了梁山之主。
当时林冲杀王伦的情形是这样的，晁盖等人面见王伦之后，王伦设宴款待，席间晁盖提出入伙梁山的请求，但是王伦顾左右而言他始终不肯给予正面答复。酒宴结束后，王伦安排七位好汉在客馆休息。晁盖等人正在讨论王伦模棱两可的态度时林冲来访。
林冲与晁盖等人都是英雄豪杰彼此久闻大名，双方相谈甚欢。在谈话间林冲指出了王伦妒贤能之心、心胸狭窄的事实。吴用故意激林冲，表示我们七个人不给王伦和各位寨主添麻烦，自投别处去就是了。林冲表示他们入伙的事儿包在自己身上，倘若王伦这厮明天再不答应，看我怎么收拾他。
第二日，王伦以粮少房稀，恐日后误了足下众位面皮不好，因此不敢相留为由提出赠送晁盖等人金银让他们下山。晁盖等人假装要走，林冲此时怒骂王伦是笑里藏刀言清行浊之人；王伦则骂林冲畜生喝醉酒言语伤人，以下犯上。双方展开一场骂战，林冲大怒之下把桌子只一脚踢在一边，从衣襟底下掣出一把明晃晃刀来。当时王伦手下的帮手朱贵、杜迁、宋万等人都已经被晁盖等人控制住。
林冲拿住王伦，又骂了一顿，去心窝里只一刀，王伦倒在血泊之中，林冲把他的首级割了下来。梁山第一任寨主落得个身首异处的下场。