唐僖宗中和元年（年）10月，天平节度使、南面招讨使曹全晸在长安附近与义军的战斗中被杀。
十一月一日，义军在朱温、孟楷的率领下奔袭驻扎在富平（治在今陕西富平县）的李孝昌、拓跋思恭二军，唐军战败，撤回本道。
到了中和二年(年)，经过一番军事的和政治的激烈斗争，唐军逐渐在关中地区占据上风。
1、转折的一年中和二年(年)正月八日，僖宗下命以宰相王铎代替高骈出任诸道行营都统，太子少师崔安潜为副都统。
本来，僖宗一直不敢得罪高骈。
在高骈出屯东塘四十天仍按兵不动的情况下，为了加强长安附近地区唐军的指挥，僖宗于中和元年六月二十二日任命郑畋为京城四面行营都统。
从客观军事形势来看，这完全是必要的。
从职官名目来看，郑畋只是一个地区的领兵统帅，而高骈仍然是全国行营的最高统帅。
可是，僖宗还是怕高骈因此撒手不管，于九月九日专门给高骈下诏作了解释，说道：
卿曾间道献章，诸镇飞檄，便欲长驱甲马，并议专征，未即便来，须权制置，遂令郑畋等分为京城四面都统，指挥诸道师徒。虑卿偶未委知，故兹诏示者。
可是这份诏书尚未送达扬州，高骈已自管撤军回府了。经过半年多的苦苦等待，僖宗对高骈终于绝望了，才在中和二年伊始决定剥夺他的最高军事指挥权。
同时，僖宗还允许王铎自己选任将佐。
王铎在数日之间就组成了新的军事指挥班子，他以周岌、王重荣为左右司马，以诸葛爽及宣武节度使康实为左右先锋使，以右神策观军容使西门思恭为诸道行营都监，以王处存、李孝昌、拓跋思恭为京城东北西面都统，以杨复光为南面行营都监。
同时，为了保证江淮漕运物资能源源北上，他任命感化军节度使(治在今江苏徐州)时溥为催遣纲运租赋防遏使，负责徐州辖境的漕运安全。
另外，他任命王重荣之兄陕虢观察使(治在陕州，今河南陕县)王重盈为东面都供应使。经过一番部署，唐朝在关中地区的军事行动步调逐渐一致起来，后勤供应也有了一定保障。
与此同时，王铎传檄四方，命令各地藩镇派兵入援关中，得到不少响应。
例如，义昌节度使(治在沧州，今河北沧县东南)杨全玫即派二千人赴关中参战。淮南寿州刺史张翱也不顾高骈的观望态度，自己派兵北上隶属于杨复光麾下。
2、长安包围圈四月间，唐军对长安形成了一个新的包围圈。
在长安东面，有王铎率领的禁军以及山南西道、剑南东川两镇军队共三万多人，屯驻于周至，在灵感寺设置统帅府。在长安西面，有杨复光率领忠武军、沧州、寿州等几支军队进驻武功，朱玫所率邠宁军、李昌言所率凤翔军以及泾原军等三镇军数万人屯驻兴平，在长安之北，有王重荣带领的河中军和王处存率领的易定(即义武军)两镇军屯驻渭北，在长安西北面，有东方逵率领的保大(即鄜坊军)和拓跋思恭率领的定难(即夏绥军）两镇军屯驻渭桥。
在唐朝新的军事包围圈逐渐形成的过程中，黄巢曾采取以攻为守的战术。
中和二年春夏之交，他派尚让向西北面出击，攻打坊州宜君寨，时值气候严寒，“雨雪盈尺”，士兵“冻死者十二三”，在战斗力大减的情况下，尚让为唐军所败，死伤二万多人，被俘三千余人。
七月间，义军在涝水击败李昌言，又攻打武功，逼使唐军稍后撤。
但是，总的来看，义军未能打破唐军的包围圈，处于被动防御的状况。
长安作为唐朝的国都，人口辐凑，本来就是一个粮食供应比较紧张的地区。唐朝向来是依靠漕运山东和江南的粮食来维持庞大的军政机构。
义军数十万大军集结于长安及其附近地区的狭小之地，处于唐军的军事封锁之中，又遇到自然灾害，很快就陷入严重缺粮的困境。
长安城中一斗米价高达三万钱。
据韦庄在《秦妇吟》中的描写，义军缺粮已达到“一斗黄金一斗粟，尚让厨中食木皮”的地步。
《旧唐书·僖宗纪》在中和二年正月条记载：
“天下勤王之师云会京畿，京师食尽，人食人。”
3、朱温如何降唐？在巨大的外部压力下，九月间，同州和华州都发生了义军将领的动摇投降事件，最严重的是同州防御使朱温的降唐。
朱温是宋州砀山人，年幼丧父，随母寄人篱下，生活并不如意。
后来参加了黄巢起义，累有战功，渐受重用。他从邓州败退后，被黄巢任命为同州防御使，与渭北的王重荣隔河对峙。
他曾率军出战，取得不少战果，打败过王重荣数千骑兵，一度逼得诸葛爽“闭关不出”。
他拦截得王重荣从河中发来的粮船数十艘，当王重荣率军三万来夺时，他下令全部凿沉。
王重荣气急败坏，悉军围攻同州。朱温拒战不利，多次要求长安派兵增援，左军使孟楷不肯上报。此时，杨复光再度派人来招降朱温。
朱温身边有个谋士叫谢瞳，是三次投考进士不中的失意文人，当黄巢攻占长安之后，投靠于朱温门下，受到朱温的信用，整日不离其左右。
他看到形势不妙，利用朱温与孟楷的意见不合，挑拨关系，劝说朱温降唐。
朱温自己在唐军四集的情况下也发生了动摇，便于九月十七日斩杀大齐的监军严实、大将马恭，举州投降了王重荣。
王铎闻讯大喜，一方面派遣谢瞳奉表到成都报告僖宗，一方面根据僖宗在逃离长安后就授予军事统帅可以“以墨敕除官”(即无须加盖皇帝的印玺而以皇帝的名义封给官职)的权力，先封朱温为同华节度使。
后来，僖宗正式加封朱温为金吾大将军、河中行营招讨副使，并赐名全忠。归顺唐朝的朱全忠成了镇压农民起义军的强悍的刽子手。
4、李国昌父子入唐平叛大齐的华州刺史李详平时与朱温交往密切，受朱温投降的影响，也企图背叛。黄巢及时发觉,执杀李详，改派弟弟黄邺为华州刺史。但是，李详的亲信还在城中，华州内部的局势仍不稳定，潜伏着危机。
十月间，平卢军(治在青州，今山东益都)留后王敬武也背叛大齐。王敬武本来是平卢军的一员大将，中和二年九月他发动兵变，驱逐节度使安师儒，自称留后，接受了大齐政权的官爵。
当王铎传檄四方后，藩镇纷纷派兵赴关中，他仍按兵不动。经王铎派都统判官、谏议大夫张浚前去诱劝，他便派兵随张浚入关中参加镇压义军。
但是，尽管不少藩镇响应王铎的檄文从四面八方向关中增兵，此时黄巢毕竟有一二十万大军，使集结于长安附近的唐朝军队仍感到不好对付。
王重荣就有进退两难之叹，对行营都监杨复光说：“臣‘贼”则负国，讨‘贼’则力不足，奈何？”杨复兴也有同感。
为了加强军力，他提出召引李国昌、李克用父子率领的沙陀族骑兵入关中参战的主张。
李国昌、李克用父子在懿宗末年背叛了唐朝，到僖宗时仍是叛服无常，不时侵扰北方边境。但是，到广明元年七月，他们被唐将李琢和吐谷浑都督赫连铎击败，部众溃散，只得带领宗族北逃去依附阴山下的鞑靼族。
不过，他们看到黄巢义军北伐势如破竹，根据当年懿宗请他们出兵帮助镇压庞勋起义的经历，已经预见到僖宗朝廷有可能求助于自己。
当时，赫连铎暗中贿赂鞑靼豪帅，并挑拨说，李国昌父子骁勇，不会甘心于寄人篱下的生活，最终会兼并他们的部落，要他们相机杀死李国昌父子以绝后患。
李克用知道这一阴谋后，一方面在和这些豪帅出外打猎时显示自己精湛武艺，“置马鞭、木叶或悬针，射之无不中”，以此来威慑豪帅，使他们不敢轻易下手。
另一方面，又在和他们酣饮时故意宣称：
吾得罪天子，愿效忠而不得，今闻黄巢北来，必为中原患，一旦天子若赦吾罪，得与公辈南向共立大功，不亦快乎！人生几何，谁能老死沙碛邪！
鞑靼豪帅听出他没有久留之意，也就打消了谋害的念头。李克用也不断地向唐朝上表请降，寻找东山再起的机会。
杨复光的主张得到东面宣慰使王徽的赞同，他们共同向王铎建议，王铎随即以“墨敕”召李克用，要他“击‘贼’自赎”。
其实，此前，僖宗已从成都下诏召李克用回代州统兵入救长安。原来，在中和元年二月，代北监军陈景思曾率沙陀酋帅李友金及一些少数民族部落之兵南下入援京师，行至绛州（治在今山西新绛），绛州刺史瞿稹对他说，黄巢军势正盛，不可轻进，不如暂且回代北募兵，等候时机。
陈景思觉得有理，遂退回雁门，很快就募得三万兵。但这些兵多来自少数民族部落，“犷悍暴横”，陈景思和李友金驾驭不住。
李友金抓住时机，向陈景思提出奏请僖宗赦免李国昌、李克用父子，任命为统帅，则代北的沙陀人会“一麾响应，狂贼不足平也！”的建议。
陈景思以为然,派使者到成都向僖宗进言。僖宗立即同意。李友金率五百骑兵带着诏书到阴山迎请李国昌父子。此时，李国昌老矣，遂由年方二十七岁的李克用带领鞑靼诸部万人，随李友金回到代州，准备南下进入关中。
中和二年十一月，陈景思、李克用正式出兵，共有步骑三万五千。十二月，李克用率军抵达河中府。沙陀军都穿黑衣，被称为鹀军。
由于沙陀骑兵骁勇善战，特别是有过镇压庞勋农民起义的经历，这对黄巢农民起义军的心理颇有影响，产生了畏敌情绪。
据《资治通鉴》第二五五卷载：
自高浔败后，唐诸军都畏惧义军，没人敢贸然进军。当李克用之军抵达之后，则是义军惮之，说:“鹀军至矣，当避其锋。”
因此，黄巢派使者带着他的诏书和大量财物去与李克用讲和。可是，李克用收下了财物，以分给诸将，却烧掉黄巢的诏书，把使者赶回，决心与义军为敌。
他引兵自夏阳(陕西韩城南)渡河，屯驻同州，成为镇压黄巢义军的一支生力军。
同年十一月，华州李详的亲信发动兵变，赶走黄巢之弟黄邺，推王遇为主，而王遇随即以华州投降了王重荣。这样，在两个月中，作为长安重要屏障的同、华二州先后落入唐朝手中。
总之,从中和二年下半年起，唐军和义军的力量对比发生了很大的变化。唐军的兵力明显增多，特别是由于沙陀军的到来，取胜的信心有所增强。义军则陷入粮草极端匮乏和军心不稳的困境。
5、梁田陂之战和零口之战进入中和三年(年)，战局继续朝着有利于唐朝的方向发展。
田令孜看到黄巢之势已蹙，唐军胜利有望，便着手为宦官集团抢夺胜利果实。
正月二日，王铎任命李克用为东北面行营都统，杨复光为东面都统监军使，陈景思为北面都统监军使，宦官的兵权进一步增强。
可是，田令孜还不满足，八日，他为了取悦建议召用李克用的杨复光、陈景思等宦官，以“讨黄巢久无功”为理由，奏请僖宗罢免王铎的诸道行营都统之职和崔安潜的副都统，以宦官西门思恭为右神策军中尉，充诸道租庸兼催促诸道进军使等使。
而僖宗则任命田令孜为十军兼十二卫观军容使，统管新旧禁军。
在军事方面，田令孜、杨复光等主要倚重李克用的沙陀军。正月初，李克用的部将李存贞在沙苑（今陕西大荔南与朝邑交界处)击败黄巢的弟弟黄揆。随后，李克用进屯沙苑。
二月，李克用进军沙苑西南的乾阬，与河中、易定、忠武等镇唐军会合。黄巢派尚让、赵璋、王璠、林言、黄邺、黄揆等重要将领率十五万军屯守于华州城西三十里处的梁田陂，准备与唐军决一死战。二月十六日，双方展开大战，战斗从中午持续到傍晚，义军战败，被“俘斩数万，伏尸三十里”。
不过，义军在梁田陂战败后，王璠和黄邺转而就近攻打华州，赶走王遇，据城而守。
李克用则“掘堑环城”，将华州团团包围起来。三月六日，尚让率军救援华州，李克用、王重荣闻讯在距长安大约九十五里的零口（今陕西临潼东）加以阻截，尚让又一次战败。
李克用进军至长安东北的要冲之处——东渭桥，每天夜间派部将带人潜入长安，四处焚烧粮草，杀人掠物，制造混乱，闹得长安城内人心惶惶。
三月二十七日，在唐军的攻击之下，黄邺等弃城而走，华州再次落入唐军之手。
梁田陂之战和零口之战是义军试图扭转不利战局的两次努力，是直接关系到长安大齐政权存亡的两次重大战役，它们的连续失败表明义军已无力遏制凶悍的李克用的进攻。
6、克复长安黄巢看到以沙陀军为首的唐军来势凶猛，义军节节败退，加上粮食告罄，暗中打算撤退，便于三月间发兵三万扼守蓝田（今陕西蓝田）通往武关的道路。
四月八日，李克用、王重荣等从东渭桥发起进攻。义军全力抵抗，但一日三战皆败。十日，杨复光命令杨守宗等三十都唐军为前锋，随李克用之军从光泰门攻入长安，又令刘让等七十都唐军为后继，蜂拥而至。
义军进行了顽强抵抗。杨复光后来发布的《告捷露布》称：
唐军入城时，“‘贼尚为坚阵，来抗官军。”但是，雁门李克用率励骁雄，整齐金革，叫噪而声将动瓦，喑鸣而气欲吞沙，宽列戈矛，密张罗网。于是麾军背击，分骑横冲…杨守宗等齐驱直入，合势夹攻，从卯至申，群凶大溃。
可见唐军主要是得力于沙陀军冲锋陷阵，才取得决定性的胜利。所以，杨复光最后说：“自收平京阙，二面皆立大功；若破敌摧凶，李克用实居其首。”
《资治通鉴》第二五五卷也说：
克用时年二十八，于诸将最少，而破黄巢，复长安，功第一，兵势最强，诸将皆畏之。克用一目微眇，时人谓之“独眼龙”。
当天晚上，黄巢带领十五万义军在夜幕的掩护下撤离长安，从蓝田入商山，向东退去。
唐军入城之后随即进行疯狂的烧掠，对长安造成了极为严重的破坏。
司马光在《资治通鉴》第二五五卷写道：“官军暴掠，与‘贼无异，长安室屋及民所存无几。”这种比较是不公正的。
其实，唐军在短短几天内所造成的破坏，远远超过占据两年多的义军。
对此，《旧唐书·黄巢传》曾把这次唐方镇兵对长安的虏掠，与玄宗末年安禄山占据长安以及代宗时吐蕃侵入长安所造成的破坏作了比较，指出：
自（安）禄山陷长安，宫阙完雄；吐蕃所燔，唯衢庐舍。朱泚乱定百余年，治缮神丽如开元时。至（黄）巢败，方镇兵互入虏掠，火大内（大明宫），唯含元殿独存。火所不及者，止西内、南内及光启宫而已。
方镇兵的贪婪为义军所利用，义军在撤退时一路上故意丢弃不少金银财宝，史载：“诸军争取之，不复追，故‘贼得整军去。”
7、陈州保卫战从五月起，黄巢义军与唐军在河南一带展开激战。
黄巢派左军中尉孟楷为先锋率万人进攻蔡州。唐节度使秦宗权战败投降。孟楷即从蔡州移师攻打陈州（治在今河南睢阳)。
唐陈州刺史是自曾祖父以来四代担任过忠武军牙将的赵犨，而忠武军自王仙芝、黄巢起义以来一直参与唐朝的镇压活动，是农民起义军的一个宿敌。
赵犨出任刺史在义军攻占长安之后，他一上任就召集将佐说：“黄巢不死在长安，就必定向东走，陈州正当其要冲，我们不可不做准备。”
便着手修筑城堑，缮治兵器，积储粮草。他把陈州城外六十里内有资粮的居民统统强制迁入城内，目的是为了增加城中的粮食储蓄，同时要让义军来时无法就地筹粮。他又招募大批勇士，由弟弟和儿子分头统领。
当孟楷进军到项城(今河南项城东北)时，赵犨趁其无备突然发动猛攻，义军大败，孟楷被俘斩。黄巢闻讯悲愤异常，乃与秦宗权合兵围攻陈州，“挖堑五重，百道攻之。”
可是，由于赵犨事先作了充分的防守准备，义军一时攻城不下。黄巢一心一意要为孟楷报仇,竟在城下建起一座像宫殿似的“八仙营”，布列百官曹署，积贮粮草，做长期围攻的打算。
结果，义军围困陈州长达三百日，但双方“大小数百战,胜负相当。”
在已处于战略劣势的形势下，黄巢久围陈州的举动实际上是自捆手脚，不利于义军采用流动作战的娴熟战术摆脱唐军的围剿。
赵犨派人向邻道求援，于是，武宁节度使时溥、忠武节度使周岌和宣武节度使朱全忠都率军来救。十二月间，朱全忠在鹿邑(今河南鹿邑西)小胜义军，斩首二千级，并乘势入据亳州。但是，他们看到黄巢兵势尚强，自己无力解陈州之围，便一起向李克用求助。
李克用攻占长安之后，引兵回到雁门，不久就被僖宗任命为河东节度使，坐镇晋阳(今山西太原)。
中和三年(年)二月，李克用率五万大军渡过黄河，与朱全忠、周岌、时溥等镇会师。四月二十九日，沙陀军和数镇唐军连续发动进攻，先在陈州附近的太康一地击败尚让，又在西华(今河南西华)击败黄邺。义军损失万余人和大批粮秣。黄巢被迫撤围，退军到陈州城北的故阳里。
8、起义的失败朱全忠的治所汴州就在陈州的西北边，他担心义军乘虚北攻汴州，急忙引兵还屯于大梁（今河南开封）。
五月三日这一天，陈州大雨滂沱，平地积水三尺，黄巢的军营为水所淹浸，无法继续屯驻，加上得知李克用之军又将逼近，便亲自带兵去进攻汴州，派尚让率精兵五千去攻打大梁。朱全忠赶紧向李克用告急。
六日，李克用与忠武军监军田从异率兵从陈州西北边的许州出发，于八日在中牟县（今河南中牟）北面的王满渡追上黄巢，乘义军过河之机发动攻击。
义军万余人被杀。黄巢带领余部继续北撤，李克用率骑兵紧追不舍，于七日在封丘（今河南封丘)又打败黄巢。黄巢收拾残兵千余人进入兖州境内，企图退回起义的发源地。
九日，李克用追至冤句，因人马疲乏和粮尽，只得作罢，在汴州停了下来，但俘获了黄巢的幼子以及乘舆、器服、符印等。在强敌的追击围堵之下，一大批义军将领叛变了，尚让因战败而投降了时溥，李谠、周霍存、葛人周、张归霸、张归厚等则率众投降了朱全忠。
时溥派部将李师悦、陈景瑜等继续追击黄巢。中和四年(年)六月十五日，黄巢在莱芜（今山东莱芜西）再次战败，部众丧失殆尽，与亲故数人退入狼虎谷（今山东莱芜西南)。十七日，黄巢见大势已去，遂自杀身亡。
七月二十四日，时溥派人将黄巢的首级以及其姬妾送到成都，僖宗传问黄巢的姬妾：“汝曹皆勋贵子女，世受国恩，何为从贼？”
为首的一名姬妾反诘道：“国家以百万之众，失守宗祧，播迁巴、蜀；今陛下以不能拒贼责一女子，置公卿将帅于何地乎！”僖宗无言以对，下令将她们全杀了。
长达近十年的轰轰烈烈的唐末农民大起义虽然最终失败了，但是，就在这一场狂飙席卷大半个中国的过程中，藩镇趁机逐渐地肢解大唐帝国。