在攻陷洛阳的次月，黄巢率领六十万大军攻破潼关。僖宗等少数人逃出长安，日夜兼程西逃。和安史之乱中的玄宗如出一辙，逃亡的目的地是蜀地。仅有宦官田令孜所率领的五百神策兵作护卫，这和一百二十四年前玄宗奔蜀时大将军陈玄礼率六军的情形又自不同。
僖宗逃亡的当天下午，黄巢军的前锋柴存进入长安。黄巢杀了被遗弃的所有皇族，于十二月壬辰日举行登基仪式，定国号大齐，年号金统。四品官以下的唐朝官吏被留用，四品以上的全部辞退。为了建立王朝，还是需要官员的。黄巢军虽然号称六十万大军，但大部分还是在最终阶段、洛阳附近参加的一伙人。从整体上来看，一路跟随黄巢从河南到江南、江西、浙东、福建、广东乃至于广西、湖南、湖北、河南的人就成了少数派。不知道初期黄巢军军纪之严的人，反倒在数量上占了多数。
刚进入长安城时，黄巢军布施贫民，还保持着良好的军纪，但几天后就发生了掠夺、放火、杀人等案件。此前因被官吏残酷压榨，兵将们到处杀死杀伤官员，连黄巢都制止不了。虽然布告说四品以下留用，但应者无几。为了找出官员，甚至在全城挨家搜寻。
黄巢军从一开始就是个移动性的集体，从未以一个地方为据点展开活动。对他们来说，进入长安是第一次定居，因此很不习惯。政治措施无法顺利开展就在情理之中。短时间内膨胀起来的集体中，人们有着各自的想法，也有意见的对立，常常发生内讧。
虽然占领了长安，地方还残留着许多藩镇势力。如果黄巢的齐王朝政治良好，深得民心，藩镇大概也会慢慢归顺。但大齐没有多少人气，地方承认的仍然是唐的宗主权，在他们看来大齐的命运不会长久。因此，黄巢只能发兵讨伐藩镇。黄巢阵营中也有对大齐政权丧失信心的人，这就是实力派将领朱温。据说朱温和唐朝河中节度使王重荣交战，因黄巢没有派去援军，于是向唐倒戈。
朱温的倒戈给黄巢以巨大的打击，而对唐来说，朱温简直就是救世主。朱温不止被授予左金吾卫大将军，还被赐名全忠。在向唐效忠后，就只能称他为朱全忠。把黄巢逼入绝境的，除了朱全忠附唐以外，还有唐朝雁门节度使李克用为夺回长安而进兵。他是突厥系沙陀族的首领，其父在庞勋之乱中立下大功，被允许用国姓也就是李姓。他们原本就是外族部队，在黄巢之乱中浑水摸鱼，袭击唐朝朔州失败后逃亡到了草原的另一方。沙陀族以勇猛的骑兵团而闻名，唐想借其力，于是赦免了他们袭击朔州之罪。为了抵罪，李克用也得立下功劳。他的军队全部裹着黑衣，令人恐惧，因此被称为“鸦军”。李克用率领这支军队击破了驻守梁田坡的十五万黄巢军，直取长安。这场战事两个月后，黄巢从长安撤退。在唐的眼里，就成了收复长安。时间是中和三年（883）四月，黄巢保有长安不过两年四个月。
从长安撤退后，黄巢在各地和唐军交战，抵抗了一年以上。根据记录，大饥荒最厉害的时候，据说“木皮草根皆尽”，还有记事称有人吃人的现象。黄巢在他故乡附近的泰山东南狼虎山中自杀。
僖宗抖擞精神，从先前避难的蜀前往长安，这是收复长安一年半以后的中和五年（885）正月的事情。尽管皇帝回归，但长安已不是原来的长安，唐也不再是曾经的大唐。