黄巢听闻拓拔思恭大破王玫，大怒，下令：“御驾亲征”。率领十万大军直扑兴平，令左番功臣张归霸、张归厚和张归弁昆仲三人领兵三万为先锋，大军浩浩荡荡的杀向兴平。拓拔思恭听闻黄巢大军到来，连忙召集李铤和巩固商议对策，李铤怒说：“贼寇皆废物，来十万我照样取他十万人的人头。”拓拔思恭壮之，令李铤和巩固领兵出战，两军对垒，张归厚出马，大叫：“兴平贼寇，快出马受死。”李铤大怒，飞身而出，挺枪就刺向张归厚，张归厚用长槊抵挡，两人大战七十回合，李铤一枪刺向张归厚的门面，张归厚一躲，顺手抓住李倓的长枪，一槊就将李铤刺死。巩固大怒，舞着大刀冲出，张归弁拔剑接住厮杀，七十回合又把巩固砍于马下，张归霸领兵一阵冲杀，兴平军大败。
拓拔思恭听闻农民军先锋锐不可当，连忙挂出免战牌。黄巢来到兴平，张归霸兄弟三人接驾，黄巢下令：“全军出击，踏平兴平城。”大齐大军蜂拥攻城，拓拔思恭率军拼死抵挡，眼看就要拿下兴平城，突然东边前线来报：“同州防御使朱温投降唐军，丞相尚让、林言、李祥和黄思鄴受到李昌符、唐弘夫、王重荣、朱温等围攻，请皇上速回师救援。”黄巢大惊，连忙下令撤军。
华州刺史李详听闻朱温归顺朝廷得到封官进爵，亦欲献款投降，监军黄思鄴察觉，斩李详于赤水，黄巢以黄思鄴为华州刺史。
黄巢令大将李公迪率军三万挡兴平官军，自己率大军返回长安。李昌符、程宗楚和塑方节度使唐弘夫与林言、尚让战于咸阳城下，两军对垒，双方战鼓齐鸣，唐弘夫出马，大叫说：“贼寇，快快出马与我决一死战。”林言大怒，拔剑出马，两人大战，五十回合后林言不敌，唐弘夫一马当先，领军冲杀，尚让、林言大败，退三十里下寨。林言与尚让商议对策，尚让说：“兴平已失，咸阳也保不住了，我们还是撤回长安，再从长计议。”两人于是下令向长安撤退。此时，关中官军四集，全国各地藩镇纷纷出兵勤王，官军士气大振，不断对长安进行合围。
十月，王铎浚壕于兴平，左抵马嵬，使将薛韬主持修建，由马嵬、武功入斜谷，以通山水，列屯十四，使将梁璩主之，置关于沮水、七盘、三溪、木皮岭，以遮挡秦、陇。王铎派京左行营都统东方逵击黄巢锐将李公迪。双方出列，东方逵在阵前横刀立马，大叫：“贼寇出来受死。”李公迪大怒，飞马出战，双方大战三十回合，东方逵手到擒来把李公迪禽拿。东方逵一鼓作气连破敌堡三十，巢军死伤无数。
王重荣取华州，华州李详的部将听说重荣大军到来，逐黄思邺，黄思邺奔回长安告急，黄巢大怒，训退黄思邺，以王遇为刺史，令其领兵平叛，王遇带兵数万来到华州，王重荣领兵出击，两军对垒，王重荣怒对王遇说：“你我皆姓王，八百年前可能是一家，你识相的就快快投降，免得我们伤了兄弟和气。”还没等王遇搭话，重荣立即领军冲杀，河中兵锐不可当，一阵横击，王遇大败，逼迫投降王重荣。
黄巢丧二州，怒甚，自将精兵五万壁梁田。王重荣军华阴，杨复光军渭北，形成掎角之势。两军对垒，双方大骂。王重荣出马大叫说：“黄巢速速出马受死。”黄巢大怒拍马而出，两人大战，一百回合后，不分胜负，两边的将士都怕自己的主帅受伤，于是蜂拥而上，双方大战到下午，战场上血肉横飞。突然，杨复光领军从渭北杀来，张归霸连忙率兵抵挡，杨复光的养子杨守宗和张归霸大战，双方战到傍晚，诸葛爽带领将士赶来，一阵大射，黄巢大败，赵璋被擒，巢中流矢走，张归霸三兄弟一边战一边撤退。大齐军士死伤数万，王重荣兵亦死耗相当。王重荣惧黄巢复振，忧之，与杨复光计，杨复光说：“李克用大军将到，黄巢死期到矣！”
杨复光刚击败黄巢，家里的奴仆就送信来说：“太君病重，请主公速速返回。”杨复光大惊，把军事交王重荣，立即下令备马，杨复光急急忙忙赶回福建，刚走进家门，其母就去世了，杨复光痛哭流涕。僖宗听说杨母去世，赏银万两以办丧事，赐忠武夫人。守孝之夜，杨复光回想自己当年年幼就入宫，从来没有尽过孝心，心如刀割。其养子杨守宗在旁劝说：“忠孝不能够两全，啊父还是节哀顺便吧。”厚葬其母亲后，杨复光对众亲人说：“为人子者，应该为其父母守孝三年，但现在国家多难，巢贼还没灭，吾不能够以一己之私而负天下。”于是留下财产万千给家族的亲人就离开了福建。
中和三年正月，李克用屯兵乾坑。黄巢军看到像乌鸦一样的军队到来，惊恐的说：“鸦儿军到了”。黄巢听闻李克用到来，乃与众谋士商议对策，孟楷说：“李克用勇冠三军，沙陀兵勇不可挡，出战的时候经常披着黑袍，人称黑乌鸦，不好对付。”黄巢说：“既然这样，我们就收买李克用，大家有何良策？“郑汉璋说：“听说李克用之仲弟李克让为山僧所害，现在其属下纪纲、浑进通还在我们军营，我们派兵去把山僧杀了，替其弟报仇，李克用一定感激我们，然后我们再以重利收买李克用，相信其一定为我们所用。”黄巢大喜，令郑汉璋带兵五百和纪纲、浑进通一起去诛杀南山山僧。
郑汉璋和纪纲、浑进通拿着大刀杀气腾腾的来都南山寺，士兵们拼命敲门，山僧打开寺门忙问：“何事？”纪纲一刀就把山僧砍了，大家蜂拥杀进，山僧们拿刀抵挡，没想到只是以卵击石。南山寺主持连忙出来谢罪说：“别杀了，孽缘皆因战乱而起，你们这样杀戮难道就不怕报应吗？”纪纲大怒说：“这就是报应。”主持立刻丧命。黄巢令大将米重威和纪纲、浑进通带着千金来见李克用，李克用明白了他们的来意后，对米重威冷笑说：“黄巢派你来，有何说我？”米重威说：“僖宗失鹿中原，将军与吾帝风云际会，如能够联手，一定可以横行天下。”李克用大怒说：“贼安敢如此!先把纪纲和浑进通推下去砍了“。纪纲和浑进通大惊，连喊：“主帅饶命啊！”李克用怒说：“身为部将既然保护不了主人，还贪生怕死投降黄巢，留你们何用。”米重威害怕不已，连忙告辞。李克用怒说：“你以为我军营是什么地方，想来就来，想走就走。米重威惊说：“两国相争，不斩使者”。李克用怒说：“你们算什么国，你们只是贼寇。”于是一刀将米重威砍了，令米重威的随从将人头带回。
黄巢听闻李克用斩杀米重威，大怒，问：“谁敢击令沙陀兵。”其侄子黄思邺血气方刚，大叫说：“侄儿上个月失了华州，现在想戴罪立功，愿领军出战。”黄巢壮之，令其率军五万击李克用，李克用在石堤谷设下埋伏，黄思邺到来，李克用出马，黄思邺对李克用说：“将军乃沙陀人，天下纷争是我们汉人的事，将军还是少管为妙。”李克用大笑说：“大唐的疆域东达高丽，西接咸海，北达北极，南到安南，我既然是大唐的臣民，而且皇上赐我李姓就是把我当自己人，你们反皇上就是反我。”黄思邺大怒，领军冲杀，李克用和黄思邺大战五十回合，突然沙陀伏兵从石堤谷突出，黄思邺大败。黄思邺收集残兵败将退守渭南，李克用再破思邺于渭南，僖宗听闻后大喜，拜李克用为东北行营都统。
黄巢听闻黄思邺大败，急对黄揆说：“你立即带兵五万守乾坑，乾坑是我军的食盐产地，不能让敌人占领。”黄揆立即带兵出发。宦官田令孜见杨复光在镇压农民起义功劳卓著，为了给自己以后留条后路，于是对僖宗说：“王铎已经功高盖主，不如下诏免除了王铎诸道行营都统的兵权，以杨复光代之，这样皇上就没有后顾之忧”。僖宗立即同意，将王铎与崔安潜皆罢。李克用独引军自岚、石出夏阳，屯沙苑，破黄揆军，遂营乾坑。
二月，河中、易定、忠武等兵皆至，李克用乃约黄巢决战。梁田陂上号角齐鸣、鼓声大震，黄巢命王璠、林言军居左，盖洪、尚让军居右，众凡十万，与朝廷大军大战于梁田陂。诸道行营都统杨复光令李克用亲率沙陀骑兵冲击黄巢中军，令王重荣军、东方逵击王璠、林言，令拓跋思恭、王处存击盖洪、尚让、双方主帅一声令下，李克用和黄巢领兵冲杀，李克用一马当先，连挑数人落马，黄巢也奋勇异常，连砍数人，双方从早上战到下午，沙陀骑军勇猛异常，在千军万马之中横冲直撞，黄巢军大败，被俘数万，横尸三十里，黄巢退守京师。王璠与黄揆收集残兵败将袭华州，据之。李克用掘堑环华州，分骑屯渭北，命部将薛志勤、康君立夜袭京师，薛志勤火烧黄巢的粮草，京师大乱，薛志勤和康君立大杀一阵后俘将而还。
黄巢战数不利，军食竭，部下不用命，乃与孟楷谋，孟楷说：“吾等困守关中，官军势大，皇上还是谋退路吧！”黄巢即发兵三万扼蓝田道，使尚让援华州。李克用率王重荣迎战尚让于零口，李克用在平原列阵，尚让带兵数万到来，李克用率领沙陀骑兵首先发起攻击，大齐兵被冲得四乱，王重荣在后面领兵一阵狂杀，尚让大败。黄揆听闻援兵已败，遂引众出走，官军攻下华州。黄巢见大势已去，乃令孟楷把长安的金银财宝全部装车，深夜率领大军撤出长安，营霸上。
王处存和唐弘夫击败林言后乘胜追击到京师，王处存自渭北亲选骁卒五千，皆头扎白巾，准备攻入长安，见长安守兵突然稀薄，大叫说：“真是天助我也。”乃乘夜杀入，唐弘夫也跟着杀入长安。长安市民听闻官军到来，争相欢呼迎接。王处存和唐弘夫分兵歼大齐零星散兵，将士们见府库大开，个个争夺财物，黄巢听闻后，立即派孟楷率精兵五千为先锋，偷偷杀回长安，王处存和唐弘夫措手不及匆忙迎战，官军大败，唐弘夫战死。王处存与弟王处直、大将张公庆杀出长安，李克用亲自前来接应，大齐的将士才不敢追赶退回长安。
李克用摆酒给王处存压惊，王处存感谢李克用的救命之恩，哭说：“我和弘夫一起兵杀贼，没想到他却先为国捐躯了！”李克用说：“生死有命，富贵在天，将军不必太过伤心，弘夫为国牺牲，朝廷一定不会亏待他的后人的。”王处存于是与李克用约为婚姻。
黄巢怒长安市民迎接官军，于是令孟楷诛杀长安市民，孟楷带领大齐的将士一阵大杀，长安血流成河，黄巢谓之“洗城”。此时，黄巢的皇后和爱妃给黄巢生了两个王子，黄巢看着两个可爱的儿子，叹息说：“你们出生得真不是时候。”
四月，诸镇兵四面至，李克用遣杨复光部将杨守宗率河中将白志迁、忠武将庞从等最先进，击巢军于渭桥，尚让等领兵抵挡，官军势大，尚让大败。来日，李克用又率官军出击，尚让和众将领害怕的抵挡，又败。第三天，李克用还来，黄巢大怒，亲自率兵抵挡，还是败。三战，黄巢军三败，于是诸节度兵皆奋，争先恐后入自光泰门。李克用引身决战，呼声动天，黄巢军崩溃，逐北至望春阁，入升阳殿闼。黄巢夜奔，众犹十五万，声趋徐州，出蓝田，入商山，委辎重珍赀于道，诸军争取之，不复追，故黄巢军得整军去。
僖宗听说长安再次收复，大喜，令王铎以中书令的身份承制封拜有功将领。杨复光以功加开府仪同三司、同华制置使，封弘农郡公，赐号“资忠辉武匡国平难功臣”。封李克用为检校司空、同中书门下平章事、河东节度使。封王重荣为检校太尉、同中书门下平章事。封拓跋思恭检校司空、同中书门下平章事。封王处存为检校司徒，同中书门下平章事。东方逵为保大军节度使，加同平章事。朱玫为邠宁节度使，同中书门下平章事。其他将领各有封赏。
