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四月初八，李克用等自光泰門攻入京師長安，黃巢堅決抵抗但無法獲勝，最後縱火焚燒宮殿後逃跑。賊寇戰死和投降的人非常多，可是官軍殘暴搶掠，與賊寇毫無二致，長安城內的房屋和百姓沒剩下多少。黃巢從藍田進入商山，在路上丟下大量珍寶，官軍爭相搶奪這些東西而放緩了追擊，賊寇趁機逃脫了。
楊復光遣使向唐僖宗報捷，朝中百官向皇上道賀。僖宗下詔，留下忠武等軍兩萬人，委派大明宮留守王徽和京畿制置使田從異進行處理，守護長安。五月，朝廷為朱玫、李克用、東方逵加封同平章事。把陝州升級為節度，以王重盈為節度使。又在延州設立保塞軍，任命保大行軍司馬、延州刺史李孝恭為節度使。李克用那時只有二十八歲，是最年輕的將領，但是在打敗黃巢、收復長安的戰爭中，李克用的功勞最著，軍隊實力也最強大，因此，各位將領都很畏懼他。李克用的一隻眼睛稍微小一些，當時人們都叫他“獨眼龍”。
唐僖宗下旨，斥責崔家世富貴，出身顯赫，卻在黃巢手下做同平章事三年，既沒有逃走也沒有藏匿，於是將他斬殺在住所。
黃巢派遣他的驍將孟楷督率一萬人去攻打蔡州，並打敗了迎戰的節度使秦宗權，賊寇再進攻蔡州城，秦宗權就向黃巢投降，把他的隊伍與黃巢的人馬合二為一。
趙招募大量勇猛的士兵用來抵擋農民軍。黃巢的驍將孟楷既然已經占領蔡州，便調動軍隊進攻陳州，領兵進駐項城；趙先是向孟楷故意示弱，乘其不備，發動突然襲擊，孟楷的人馬差不多全部被斬殺擒獲，自己也被活捉處斬。六月，黃巢與秦宗權集合人馬圍攻陳州，挖開層層密布的五重塹壕，分上百條路線向陳州發起進攻。陳州城內的人們十分恐慌，趙對他們說：“忠武軍一直以正義勇敢聞名，陳州的兵馬號稱為最有作戰能力的隊伍，何況我趙一家長期食用陳州的俸祿，誓與陳州共存亡。男子漢要以死求生，況且為國捐軀而死，難道不比向敵軍稱臣苟且偷生要好嗎？有異議者一律斬首！”趙數次帶領精銳人馬打開城門出去攻打敵軍，挫敗了敵軍的進攻。黃巢愈發震怒，在陳州的北面設立行營，設立宮室百官，準備長期圍困。那時民間沒有錢糧積蓄，敵軍抓捕百姓當做糧食，把活人扔到石磨裡面去磨，連同骨頭一塊吃掉，稱供給糧食的地方是“舂磨寨”。黃巢縱容士兵四處搶掠，所有河南府許州、唐州、汝州、孟州、鄧州、汴州、鄭州、濮州、曹州、徐州、兗州等幾十個州的地方都受到黃巢的侵擾。
十二月，趙遣使向鄰道忠武節度使周岌、東面兵馬都統、感化節度使時溥、宣武節度使朱全忠求救。
黃巢的兵力還比較強大，周岌、時溥、朱全忠無法抵擋，一同向河東節度使李克用求援。中和四年（公元884年）二月，李克用統率五萬兵馬殺出天井關。河陽節度使諸葛爽以河陽尚未完工為理由進行推託，在萬善屯駐軍隊不讓李克用經過這裡，李克用於是領軍返回從陝州和河中渡過黃河向東前進。
三月，朱全忠占領瓦子寨，黃巢將領李唐賓、王虞裕投降。
黃巢圍攻陳州接近三百天，趙兄弟與黃巢激戰幾百次，儘管官兵的糧食很快耗盡，但大家抗擊賊寇的決心愈發堅定。李克用在陳州與許州、徐州、汴州、兗州的各路官軍會合。那個時候，尚讓駐守太康，夏季，四月初三，各路官軍進占太康。黃思鄴駐紮西華，各路官軍又進攻西華，黃思鄴逃跑。黃巢獲知這些戰況越發恐懼，將人馬撤退到故陽里，陳州逐漸解圍。
朱全忠見黃巢北撤，趕緊領兵返回大梁。五月初三，天降大雨，故陽里積水達到三尺，黃巢軍營全遭大水淹沒，又聽聞李克用來了，就領軍向東北汴州方向轉移。尚讓派遣五千驍騎進逼大梁，在繁台被朱珍、龐師古阻住。朱全忠向李克用告急。六日，李克用與忠武都監使田從異從許州出發，八日，在中牟縣北面的王滿渡遭遇黃巢軍。李克用乘黃巢軍尚未完全過河之機，全力猛攻，黃巢軍大敗，戰死一萬餘人。尚讓率部投降了時溥，別將霍存、李讜、葛從周、張歸霸和歸霸弟張歸厚率部投降。黃巢越過汴河向北敗退。九日，李克用追到封丘，再次擊敗黃巢。十日，下起大雨，黃巢轉向東方，經胙城、匡城向兗州方向敗逃。黃巢只剩下殘餘將士一千多。李克用輕騎追擊，一晚上跑了二百多里，追到冤句，能跟上他的騎兵也僅有幾百人，人困馬乏，糧食耗盡，於是回到汴州。這一仗，李克用抓住黃巢的幼子，繳獲了黃巢的乘輿器服符印，還收容了被黃巢裹脅在軍中的男女人眾一萬餘人。
五月二十日，時溥派部將李師悅領一萬人眾追蹤黃巢。
六月十五日，李師悅與尚讓在瑕丘和黃巢打了最後一仗。黃巢勢微難敵，傷亡殆盡，退入狼虎谷。十七日，黃巢的外甥林言砍下黃巢及其兄弟和妻子的頭想向時溥投降，卻碰到博野軍，讓他們奪去首級，自己也被博野軍殺死。
秋季，七月二十四日，時溥遣使臣進獻黃巢和他家人的頭顱及黃巢的眾妾，唐僖宗親自登上成都大玄樓接受進獻。僖宗向黃巢的眾妾問話：“你們全部是顯貴人家的子女，世世代代領受國家的恩惠，怎麼要追隨賊寇呀？”站在前面的一位回答說：“賊寇起兵反叛，大唐有軍隊百萬，卻無法固守祖廟，流落到巴蜀一帶，如今陛下斥責一個女子不能抵抗賊寇，那麼朝中的王公大臣將軍統帥們又怎麼說呢！”僖宗無言可對，下令統統在集市殺掉。人們爭相送酒給黃巢的眾妾，別的人都悲痛恐懼昏昏沉沉地喝醉了，只有站在前面的那一個既不喝酒也不哭泣，到了行刑的時候，神態和臉色顯得肅穆坦然。長安宮室被焚毀，僖宗依然留在成都。京兆尹王徽把流散失所的人招集起來修繕宮室，十月，百官衙門大體準備就緒，關東藩鎮請僖宗返回京城長安。
楊復光遣使向唐僖宗報捷，朝中百官向皇上道賀。僖宗下詔，留下忠武等軍兩萬人，委派大明宮留守王徽和京畿制置使田從異進行處理，守護長安。五月，朝廷為朱玫、李克用、東方逵加封同平章事。把陝州升級為節度，以王重盈為節度使。又在延州設立保塞軍，任命保大行軍司馬、延州刺史李孝恭為節度使。李克用那時只有二十八歲，是最年輕的將領，但是在打敗黃巢、收復長安的戰爭中，李克用的功勞最著，軍隊實力也最強大，因此，各位將領都很畏懼他。李克用的一隻眼睛稍微小一些，當時人們都叫他“獨眼龍”。
唐僖宗下旨，斥責崔家世富貴，出身顯赫，卻在黃巢手下做同平章事三年，既沒有逃走也沒有藏匿，於是將他斬殺在住所。
黃巢派遣他的驍將孟楷督率一萬人去攻打蔡州，並打敗了迎戰的節度使秦宗權，賊寇再進攻蔡州城，秦宗權就向黃巢投降，把他的隊伍與黃巢的人馬合二為一。
趙招募大量勇猛的士兵用來抵擋農民軍。黃巢的驍將孟楷既然已經占領蔡州，便調動軍隊進攻陳州，領兵進駐項城；趙先是向孟楷故意示弱，乘其不備，發動突然襲擊，孟楷的人馬差不多全部被斬殺擒獲，自己也被活捉處斬。六月，黃巢與秦宗權集合人馬圍攻陳州，挖開層層密布的五重塹壕，分上百條路線向陳州發起進攻。陳州城內的人們十分恐慌，趙對他們說：“忠武軍一直以正義勇敢聞名，陳州的兵馬號稱為最有作戰能力的隊伍，何況我趙一家長期食用陳州的俸祿，誓與陳州共存亡。男子漢要以死求生，況且為國捐軀而死，難道不比向敵軍稱臣苟且偷生要好嗎？有異議者一律斬首！”趙數次帶領精銳人馬打開城門出去攻打敵軍，挫敗了敵軍的進攻。黃巢愈發震怒，在陳州的北面設立行營，設立宮室百官，準備長期圍困。那時民間沒有錢糧積蓄，敵軍抓捕百姓當做糧食，把活人扔到石磨裡面去磨，連同骨頭一塊吃掉，稱供給糧食的地方是“舂磨寨”。黃巢縱容士兵四處搶掠，所有河南府許州、唐州、汝州、孟州、鄧州、汴州、鄭州、濮州、曹州、徐州、兗州等幾十個州的地方都受到黃巢的侵擾。
十二月，趙遣使向鄰道忠武節度使周岌、東面兵馬都統、感化節度使時溥、宣武節度使朱全忠求救。
黃巢的兵力還比較強大，周岌、時溥、朱全忠無法抵擋，一同向河東節度使李克用求援。中和四年（公元884年）二月，李克用統率五萬兵馬殺出天井關。河陽節度使諸葛爽以河陽尚未完工為理由進行推託，在萬善屯駐軍隊不讓李克用經過這裡，李克用於是領軍返回從陝州和河中渡過黃河向東前進。
三月，朱全忠占領瓦子寨，黃巢將領李唐賓、王虞裕投降。
黃巢圍攻陳州接近三百天，趙兄弟與黃巢激戰幾百次，儘管官兵的糧食很快耗盡，但大家抗擊賊寇的決心愈發堅定。李克用在陳州與許州、徐州、汴州、兗州的各路官軍會合。那個時候，尚讓駐守太康，夏季，四月初三，各路官軍進占太康。黃思鄴駐紮西華，各路官軍又進攻西華，黃思鄴逃跑。黃巢獲知這些戰況越發恐懼，將人馬撤退到故陽里，陳州逐漸解圍。
朱全忠見黃巢北撤，趕緊領兵返回大梁。五月初三，天降大雨，故陽里積水達到三尺，黃巢軍營全遭大水淹沒，又聽聞李克用來了，就領軍向東北汴州方向轉移。尚讓派遣五千驍騎進逼大梁，在繁台被朱珍、龐師古阻住。朱全忠向李克用告急。六日，李克用與忠武都監使田從異從許州出發，八日，在中牟縣北面的王滿渡遭遇黃巢軍。李克用乘黃巢軍尚未完全過河之機，全力猛攻，黃巢軍大敗，戰死一萬餘人。尚讓率部投降了時溥，別將霍存、李讜、葛從周、張歸霸和歸霸弟張歸厚率部投降。黃巢越過汴河向北敗退。九日，李克用追到封丘，再次擊敗黃巢。十日，下起大雨，黃巢轉向東方，經胙城、匡城向兗州方向敗逃。黃巢只剩下殘餘將士一千多。李克用輕騎追擊，一晚上跑了二百多里，追到冤句，能跟上他的騎兵也僅有幾百人，人困馬乏，糧食耗盡，於是回到汴州。這一仗，李克用抓住黃巢的幼子，繳獲了黃巢的乘輿器服符印，還收容了被黃巢裹脅在軍中的男女人眾一萬餘人。
五月二十日，時溥派部將李師悅領一萬人眾追蹤黃巢。
六月十五日，李師悅與尚讓在瑕丘和黃巢打了最後一仗。黃巢勢微難敵，傷亡殆盡，退入狼虎谷。十七日，黃巢的外甥林言砍下黃巢及其兄弟和妻子的頭想向時溥投降，卻碰到博野軍，讓他們奪去首級，自己也被博野軍殺死。
秋季，七月二十四日，時溥遣使臣進獻黃巢和他家人的頭顱及黃巢的眾妾，唐僖宗親自登上成都大玄樓接受進獻。僖宗向黃巢的眾妾問話：“你們全部是顯貴人家的子女，世世代代領受國家的恩惠，怎麼要追隨賊寇呀？”站在前面的一位回答說：“賊寇起兵反叛，大唐有軍隊百萬，卻無法固守祖廟，流落到巴蜀一帶，如今陛下斥責一個女子不能抵抗賊寇，那麼朝中的王公大臣將軍統帥們又怎麼說呢！”僖宗無言可對，下令統統在集市殺掉。人們爭相送酒給黃巢的眾妾，別的人都悲痛恐懼昏昏沉沉地喝醉了，只有站在前面的那一個既不喝酒也不哭泣，到了行刑的時候，神態和臉色顯得肅穆坦然。長安宮室被焚毀，僖宗依然留在成都。京兆尹王徽把流散失所的人招集起來修繕宮室，十月，百官衙門大體準備就緒，關東藩鎮請僖宗返回京城長安。