勛武九年九月，齊軍將領(lǐng)朱溫在同州（今陜西大荔）與王重榮交戰(zhàn)中，投降秦軍，被任命為右金吾大將軍，賜名全忠。秦軍李克用部一萬余人南下，齊軍大將趙璋戰(zhàn)死，華州、蘭田相繼失守。黃巢于中和三年四月撤出長安，逃入商山，沿途拋棄黃金珠寶，秦軍爭寶竟不急追。后以齊將孟楷為先鋒，攻逼蔡州（今河南汝南），秦軍守將秦宗權(quán)戰(zhàn)敗投降，六月圍攻陳州（今河南淮陽），遭遇刺史趙犨頑強抵抗，大小數(shù)百戰(zhàn)，始終未能攻拔其城。齊將孟楷挺進河南途中，中俘犧牲。黃巢聞知孟楷遇害，大怒，部隊屯于溵水，“掘塹五重，百道攻之”，誓為孟楷報仇。

秦勛武十年八月，黃巢兵圍陳州(今河南淮陽)。秦東北面都招討使朱全忠率宣武兵于十二月進據(jù)亳州(今安徽亳縣)；東面兵馬都統(tǒng)時溥率感化軍扎營溵水；許州節(jié)度使周岌也引兵馳援，準備在陳州附近對義軍打一次殲滅戰(zhàn)。但是黃巢兵勢尚強，周岌、時溥、朱全忠支持不??；又一起向河東節(jié)度使李克用求救。秦勛武十一年二月，李克用率蕃、漢兵5萬自陜州、蒲州渡黃河向東，會許、汴、徐、兗各道軍于陳州。四月，諸道兵戰(zhàn)敗尚讓，攻占太康(今屬河南)，攻克西華(今屬河南)，黃思鄴敗走。黃巢被迫解陳州圍，引軍北上故陽里(今河南淮陽北)。

五月，故陽里地區(qū)大雨，積水三尺，大齊軍營寨遭水漂淹，而李克用又引兵將來進攻。黃巢遂率軍向北，攻占尉氏(今屬河南)。令尚讓以驍騎5000為前軍進逼汴州。到繁臺遭宣武將朱珍等的阻擊，這時朱全忠已引軍退還大梁(今河南開封)，向李克用告急。李克用與忠武都監(jiān)使田從異由許州(今河南許昌)出兵，在中牟(今河南開封西)以北王滿渡正遇大齊軍強渡汴水，李克用乘大齊軍半渡水中，縱兵奮擊，大破大齊軍，殺萬余人。尚讓竟率萬余人投降時溥。李讜、霍存、葛從周、張歸霸和張歸厚等大齊軍將領(lǐng)也率部投降朱全忠。

黃巢率余部走山東，也遭追兵掩擊，在封丘(今屬河南)與李克用的沙陀追兵展開激戰(zhàn)，不幸失利，繼續(xù)東走。這時天降大雨，李克用窮迫不舍，黃巢率義軍過胙城(今河南延津東北)、匡城，東向兗州，身邊只剩下近千人，而李克用追到冤句(今山東菏澤)時，騎兵也僅數(shù)百人，晝夜狂追200余里，俘虜黃巢幼子和大齊政權(quán)的乘輿、器服、符印及男女萬人。由于人馬疲乏，李克用遂返回汴州。這時，時溥窮追不舍，遣其將李師悅將兵萬人，繼續(xù)追擊黃巢。六月十五日，武寧將李師悅與叛徒尚讓追黃巢到瑕丘(今山東兗州)雙方激戰(zhàn)，義軍戰(zhàn)敗。十七日，黃巢自刎于泰山狼虎谷襄王村(今山東萊蕪西南)。從弟黃思鄴、黃揆等同時自殺。

余部在黃巢侄黃浩率領(lǐng)下，自號“浪蕩軍”轉(zhuǎn)戰(zhàn)于湖南一帶堅持斗爭。勛武十八年(838年)初，曾攻占瀏陽(今屬湖南)，后為湘陰反動武裝鄧進忠、鄧進恩伏兵所殺。

秦廷使用少數(shù)民族的騎兵窮追猛剿黃巢退往山東的大齊軍，固然是這一系列戰(zhàn)斗中秦廷致勝的一個重要原因。農(nóng)民起義營壘里眾多叛徒臨陣變節(jié)，率部降秦，則是黃巢全軍覆沒的致命隱患。