自朱溫變節後，孟楷就是黃巢最倚重的大將，孟楷一死，黃巢差點心疼死，爲了拿下陳州，黃巢和秦宗權合兵來來戰。唐中和三年（公元883年）六月，黃巢軍攻到陳州城下，黃巢下令狂攻。趙犨知道黃巢這次是玩真的，激勵將士：“吾等受皇帝陛下大恩，今日必當死報，頭可斷，膝不可屈！敢議降者，別怪我趙犨翻臉不認得人！”唐軍盡力死戰，箭飛如雨，木石齊下，黃巢沒拿下來，倒被趙犨率軍出城，痛擊一陣，折了一場。
黃巢大怒，在城北下營，讓尚讓守太康（今河南太康），黃鄴守西華（今河南西華），互爲犄角之勢，浴血吃掉趙犨。趙犨雖然頑強，但力寡不敵，速派敢死士突圍去汴州、許州、徐州，請速來援，十萬火急。朱溫對此不敢大意，陳州要是丟了，黃巢下一個就要找他算賬，聯合周岌和感化軍（治今江蘇徐州）節度使時溥領兵前來陳州。
朱溫非常瞭解黃巢，決定先給前主子一個下馬威，唐中和三年（公元883年）十二月，朱溫率軍南進鹿邑（今河南鹿邑），大敗黃巢軍，斬首二千多級，然後進入亳州（今安徽亳縣）。
不過瘦死的駱駝比馬大，黃巢的實力還是高出這幾路援軍一頭。幾人爲了搬救兵，同時想到了河東節度使李克用，寫信寄給李克用，請兄弟過來幫忙。李克用和朱溫這時的關係還算不錯，何況如果能滅了黃巢，可以從唐朝那裡得到更多的政治資本，當然願意。
唐中和四年（公元884年）春，李克用帶着五萬胡漢勁卒南下，經潞州（今山西長治）、澤州（今山西晉城）、過河中，走洛陽、汝州（今河南臨汝），會合朱溫等部。
這時趙犨已經在陳州堅守了近一年，雖然人越打越小，但唐軍的守城決心卻越打越強。看到這一場景，好象又回到了安史之亂時，安祿山大將尹子奇圍困睢州城，張巡許遠固守的悲壯時代。兩者的情況雖差不多，但意義卻大不相同，首先安祿山造反是非正義的，他所代表的不過是一些地主階級和奴隸主階級的利益，而黃巢所代表的是受地主階級殘酷剝削的農民，黃巢的“造反”是正義的，但在封建史家看來，趙犨的“忠誠”卻不遜於張巡。
唐中和四年（公元884年）四月，各路軍閥合兵一處，南進太康，尚讓出軍與聯軍大戰城外，聯軍人數差不多有十萬，其中有五萬沙陀兵，尚讓哪能吃打得起？聯軍大勝，斬殺萬餘人。隨後趨進西華，黃鄴太給哥哥丟臉了，仗還沒打，黃鄴就撤了。聯軍跟着黃鄴，追到陳州北郊。是值天降大雨，雷電交鳴，磅礴直下，水深數尺，黃巢軍營被大水沖走，大潰而去。黃巢見陳州來了援軍，只好撤圍，陳州守了一年多，終於沒被黃巢攻下來。各軍自回本鎮，李克用完成任務後，來到許州進行休整。
黃巢不想和李克用糾纏，轉攻朱溫，唐中和四年（公元884年）五月，黃巢北向攻汴州，以尚讓爲先鋒，帶着五千鐵騎兵先趨汴州。朱溫哪甘心老巢被抄，忙派大將朱珍、龐師古出禦敵軍。再遣使去許州，請李克用再來幫幫忙。李克用也真夠意思，說去就去，帶領胡漢兵急赴汴州。
在中牟附近的運河渡口王滿渡正巧趕上黃巢的大軍，李克用二話不說，從後面就殺。黃巢只想着去取汴州活捉朱溫，沒想到後面居然殺出了李克用。黃巢軍沒有防備，被李克用殺了個痛快，起義軍大敗，黃巢趁亂逃去。
二號人物尚讓走投無路，投降了駐紮徐州的武寧軍節度使時溥。而黃巢大將李讜、楊能、霍存、葛從周、張歸霸、張歸厚等人投降朱溫，葛從周後來成爲樑朝名將。
兵法雲：“斬草除根，不留後患！”李克用舍了老本也要追上黃巢，狂奔二百多里路，過胙城（今河南延津東北）、匡城（今河南長垣西），一直追到黃巢的老家冤句（今山東曹縣）。李克用輕騎出擊，糧草沒帶夠，眼見得黃巢逃了去，只好回到汴州，補充一下軍糧，再去追殺黃巢。
沒想到朱溫這時對李克用動了心思，朱溫不是不知道，李克用是收復長安的首功之臣，地位實力都遠強於自己，而且李克用的能力也在那明擺着，李克用必然是朱溫日後謀取更大事業的過程中不可逾越的障礙，朱溫一時狠勁上來，決定除到這個禍害。
同年五月，朱溫在汴州“熱情款待”了李克用，在酒宴上稱兄道弟，好不親熱。李克用性情直爽，被朱溫的假象給迷惑住了，酒罷就在上源驛休息。朱溫覺得時候差不多了，便派部將楊彥洪領着親兵去幫助李克用“得道成仙”。李克用手下的侍衛發現了汴軍，大呼：“大帥快起來，朱溫來殺我們了！”李克用喝的太多，準備睡去，聽到外面大喊，急忙抽劍自衛。楊彥洪在外面放火，準備燒死這個沙陀人。
哪知李克用命不該絕，這時天降大雨，雷電交加，雨如傾盆，數步之外不近人面。李克用等人趁大雨逃出魔掌，回到大營，清點人員，發現死了兩員大將陳景思和史敬思。李克用痛罵朱溫小人，要率軍找朱溫報仇。夫人劉氏勸他：“朱溫不是個東西，我們應該去找皇帝講理，事非曲直，自有公斷。如果以暴易暴，我們本來有理也變的沒理了。”
李克用覺得有理，恨恨的說：“朱溫如此無恥，早晚不得好死！”便撤軍回到晉陽，把事情的經過上奏朝廷。唐朝這時兩頭爲難，都不敢得罪，就好言勸慰李克用，封李克用爲同平章事、隴西郡王。李克用這時的戰略目標是掃清河北一帶，暫時還打不到河南，便先嚥下這口惡氣，以後再說。
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朱溫果然是個“無賴”性格，李克用和他無怨無仇，本沒來由算計李克用。朱溫做的太過絕決，明顯不佔理兒，不過也不必過於責備朱溫，亂世時代，講的是結果，而不是過程，成者王侯敗者賊，誰還管你這個。項羽號稱英雄，不也設過鴻門宴要算計劉邦嗎？還要烹劉邦的老爹，後人倒沒覺得什麼，又何必對朱溫錙銖必較。
黃巢一直跑到泰山才驚魂稍定，發現自己的手下居然只有一千多人。想當初進入長安時，何等的威風；稱帝的時候，又何等的氣派，可現在居然落了這個田地。
李克用辛辛苦苦的追趕黃巢，想“借”黃巢的人頭立下首功，可惜白忙一場，倒是便宜了徐州的時溥。時溥得知黃巢兵敗逃到泰山，不禁大喜，天上掉下了一個大餡餅，不吃纔是傻子。
中和四年（公元884年）六月，時溥派部將李師悅前去“借頭”，在萊蕪附近找到黃巢，將黃巢手下的千把人打的大敗（真威風！）。黃巢率殘衆逃到狼虎谷襄王村，黃巢發現自己已經無路可逃。又不能投降，降了也是死。黃巢已經心灰意冷，長嘆：“想吾起事以來，轉戰千里，無不勝。今日如此，蓋天意乎！”
黃巢拔劍自刎，可能是用力太小，沒有斷氣，黃巢忍痛讓自己的外甥林言快給自己一刀。林言見形勢至此，多說無益，拿着舅舅的人頭也可以將功免罪，一刀下去，黃巢人頭落地。一代梟雄黃巢，就此結束了他轟轟烈烈的人生，唐朝末年波瀾壯闊的農民大起義也以失敗告終。
林言把舅舅的人頭送給李師悅，李師悅將一干人等都帶回徐州，交給時溥。時溥真是好運氣，李克用種樹，他摘果子。果然唐朝後來確定時溥功勞第一，進位宰相，鉅鹿郡王，時溥一時風光無限。其實如不是李克用把黃巢追到了時溥的家門口前，時溥天大的本事也奈何不了黃巢。
唐中和四年（公元884年）七月，感化軍節度使時溥獻黃巢人頭並其家人姬妾於成都，羣臣舞蹈三呼，拜賀巨魁梟首。唐僖宗在大玄樓上舉行受俘儀式，唐僖宗看到曾經失。節於黃巢的原長安士女，不禁怒向膽邊生，喝罵道：“你們都是勳貴子女，國家待爾等不薄，爲什麼要失。節黃巢？！”衆女俯首無語。
爲首的那個女子毫不示弱，仰首回答：“國家雄兵百萬，卻奈何不了一個黃巢，失社稷，喪宗廟，播越巴蜀，爲天下所笑。今陛下不責公卿將帥，反責我等弱女子，恥乎不恥！”
唐僖宗被她給問住了，黃巢入長安時，大批公卿貴族向黃巢屈膝，真正讓天下恥笑的是他們這夥貴人，徒責幾個弱女子，有什麼意思？唐僖宗揮手令皆斬於市中。市人看她們着實可憐，送她們酒喝，嘆道：“喝醉了再上路吧，醉後挨刀，不覺痛。”衆女爭搶酒，喝醉了哭倒於地不醒人事，只有領頭的那個女子不喝酒，也不哭，仰天就刑，衆女各捱了一刀。
黃巢死了，不僅標誌着唐末農民大起義的正式失敗，而且標誌着五代十國的大幕正式拉開，此後的唐朝雖然還存在了二十多年，但唐朝存在的意義不過是各路軍閥爲了擴大實力而暫時借用的一塊金燦燦的招牌，就比如漢獻帝一樣，劉備不也是打着大漢皇叔的招牌四處拉“贊助”了嗎？
對於黃巢的失敗，王夫之認爲：“黃巢雖橫行天下，流寇之雄耳。北自濮、曹，南迄嶺海，屠戮數千裡，而無尺地一民爲其所據；即至入關犯闕，走天子、僭大號，而自關以東，自邠、岐以西北，自劍閣以南，皆非巢有；將西收秦、隴，而縱酒漁色於孤城，誠所謂遊釜之魚也。”王夫之的評價非常到位，王仙芝和黃巢一直奉行流寇主義的戰略，打一槍換一個地方，這樣雖然機動靈活的行軍，但沒有自己的戰略根據地，四處打游擊，只能是自絕後路，破釜沉舟之舉，非大勇大略不可爲之。一旦遭到戰略性失敗，就把自己推到了懸崖邊上，除了掉下萬丈深淵，摔的粉身碎骨，沒第二路可以選擇。
在封建時代的任何一部記載黃巢起義的史書中，都毫不客氣的把黃巢和跟隨他造反的農民們稱之爲“賊”，因爲寫史書的都是地主階級的知識分子，地主階級和農民是完全對立的兩個階級，造謠污衊潑髒水是再自然不過的事情。
在這裡順便提一下引起後世極大爭議的一首詩，就是唐末著名詩人韋莊寫的《秦婦吟》，韋莊在詩中極力描寫黃巢起義軍的“殘暴”，說黃巢到處殺人放火，但其中最有名的一句“內庫燒爲錦繡灰，天街踏盡公卿骨。”卻充分暴露出韋莊這個地主階級知識分子的虛僞，原來黃巢殺的不過是些封建官吏。唐安史亂後，唐朝的土地兼併越來越嚴重，老百姓受盡了這些“公卿”的殘酷壓迫，難道還不允許老百姓造反嗎？
當然農民起義軍也犯過打擊面擴大化的錯誤，農民起義軍也有他們不可克服的歷史侷限性。但不能就此來否定農民起義，農民起義是推動歷史發展的一個重要手段，這點我們不應該否認。