农民起义军建立大齐政权后，黄巢等领导人满足于既得的胜利成果，麻痹轻敌，没有派劲旅追歼唐王朝的残余力量。因此，唐中央得以重新站稳脚跟，向各地节度使发号施令来围攻起义军。其次，起义军渡江北上后，已有了建立根据地的良好条件，但起义军领导人只注意流动作战，招降纳叛，连洛阳这样的要地，也没有派重兵驻守。进入长安后，他们也没有乘唐政府分崩离析的大好形势，有计划地消灭关中的节度使势力，巩固和扩大根据地。这样，起义军逐渐由主动变为被动。

881年三月，僖宗以郑畋为京城四面诸军行营都统，指挥各路大军进攻起义军。郑畋传檄各地节度使出兵围攻起义军，被起义军招降的节度使相继背叛，从四面包围长安城。

882年（中和二年）正月，僖宗又任命王铎为宰相，兼任诸道行营都统，统帅各路唐军包围长安。起义军号令所行，不出同（同州，陕西大荔县）、华（华州，陕西华县）。在唐军长期包围下，起义军的处境日益困难，粮食极为缺乏，不得不以树皮等物充饥。九月，起义军的同州防御使朱温叛交，投降唐朝。僖宗任命他为河中行营副招讨使，赐名“全忠”。

唐统治者看到光靠已有的军事力量，还不能把起义镇压下去，便请求沙陀贵族李克用协同镇压。十二月，李克用率领四万军队到达同州，唐任命他为东北面行营都统。朱温的叛变和李克用的参战，增强了唐王朝的力量。883年二月，起义军与三路唐军大战，结果起义军失利，伤亡数万人。