用与河中、忠武镇将率先出战。
黄巢率大军于渭桥迎战，一日三战，连战失利，其他诸道兵也乘机起攻击，齐军终至大败。
十四日，李克用率先乘胜追击，从光泰门进城，与齐军激战于望春宫升阳殿。
黄巢军只得复又败退出城，向南逃到蓝田。
此时齐军尚有十五万之众，黄巢扬言东奔徐州，却经蓝田关进入商山。
大将孟楷断后，以辎重珍货遗弃于路，于是官军争先拾取财物，不再追击，故黄巢得脱。
长安沦陷三年之后，终被唐军收复，李克用沙陀兵军功居。
唐僖宗闻报，大喜若狂，急命使节至长安传诏，任命李克用为检校司空、同中书门下平章事、河东节度使，又封其父李国昌为雁门以北行营节度使。
可惜李国昌难受此厚报，受封未及半载，便即去世。
十一月，李克用回军，派其弟李克修攻打昭义节度使孟方立，顺手夺下泽、潞二州。
黄巢率军退出长安，由蓝田关向南攻入蔡州。
唐蔡州节度使秦宗权不敢抵敌，望帜开城投降。
黄巢轻取蔡州，于是进围陈州。
朱温时被唐廷升为汴州节度使虚职，率军顺势进入汴州，就任刺史及节度史之职。
从此便以汴州宣武军作为大本营，招募勇士，以壮实力。
陈州刺史赵犨闻说黄巢兵至，率引兵民顽强抵抗，大小数百战，其城始终不克。
黄巢正在烦恼之际，忽接长安败军来报：大将孟楷在蓝田完成断后重任，率余部挺进河南途中，至于项城，中了赵犨埋伏，不幸牺牲遇难。
黄巢闻知孟楷遇害，望天大哭终日，恨道：不杀赵犨，誓不为人！
遂率部屯于溵水，对陈州掘堑五重，百道攻之。
又在城北立宫室百司，以为持久之计。
与此同时，唐廷亦在不断调动军队，加强围剿齐军。
汴州刺史朱全忠加东面招讨使，感化军节度使时溥为东面兵马都统，各路平叛镇军皆向陈州步步逼近，力压而至。
当年十二月，陈州向邻道求救。
忠武镇周岌与时溥、朱全忠等皆率兵前来救援，齐军不觉中已陷重围。
当时中原赤地千里，为应付全军粮食，黄巢命以人肉为粮糗，造数百巨锤，同时开工，以为供应军粮人肉作坊。
于是陈州之地无论男女老幼，悉数被齐兵纳入巨舂，称之为“捣磨寨”
，皆充作军粮，日食两千余人。
黄巢自围陈州近三百日，啖食民众数十万人，在人类史上，绝无仅有。
中和四年正月，周岌等诸路救兵均被义军打败，只得同向河东节度使李克用求救。
二月，李克用率兵五万前来增援，会同许、汴、徐、兖等州军马向陈州进，自河中南渡，先击败太康尚让军，又击败西华黄邺军。
黄巢只得从陈州撤军，退至陈州北故阳里。
五月连日大雨，平地水深三尺，黄巢军营为水所漂，遂奔汴州。
自中牟北汴河王满渡口渡河时，李克用乘势袭击，义军大败，死伤万余人。
黄巢手下李谠、葛从周、杨能、霍存、张归霸、张归厚、张归弁等投降汴州刺史朱温，剩余残部向东北逃