僖宗没想到事已至此，他竟说得如此直白，只得应付差事的推托道：“你等先行，大军随后就到！”
十二月初一，张承范进至潼关，在城池周围的草丛中搜索到了躲藏起来的百余村民，逼迫他们往城上运送石头瓦块，以备防守之用。这两千来人，以及在潼关外设营的齐克让部都已断粮，军心沮丧，斗志全无。
当天，黄巢前锋抵达潼关。义军军旗遍布原野，望不到边际。
齐克让率军出战，义军稍稍退却。不久黄巢亲临一线，义军上下齐声呼喝，声震四方！
齐克让拼死力战，两军从午时一直战至黄昏，各自鸣金收兵。饥饿难耐的唐军大声鼓噪着焚毁营寨四散逃亡，齐克让只得退入关中。
潼关南侧有一条南北走向的深谷，平时禁止通行，主要用于征税，名唤“禁坑”，通过此坑可绕过潼关直抵长安。
因义军来得迅猛，唐军还没来得及在此布防，齐克让的溃军慌不择路闯入禁坑，坑中灌木丛生、荆棘密布，被溃军一夜之间踏成坦途。
张承范将粮车上的剩余干粮发给士卒，派人到朝廷告急：“臣离京已经六天，援兵未来一人，粮食不见一粒！刚到潼关贼寇已至，臣只得以两千之众对战六十万贼寇。城外齐克让所部已然溃败，散兵闯入禁坑。臣若失守，甘受刑戮；朝廷谋臣，颜面何存！”
“听闻陛下即将巡视西川（四川东部，治所成都），臣恐銮舆一动，天下即刻土崩瓦解！臣冒死直谏，愿陛下急调兵马援救潼关，高祖、太宗的事业或许仍可延续，臣即便战死也心甘情愿！”
十二月初二，义军猛攻潼关，张承范率军死战，城上箭矢用光就拿石头砸。潼关外有道天然形成的沟堑无法通行，义军驱赶千余平民将其填平。当晚，义军纵火焚烧城门。张承范让王师会带领八百人戍守禁坑，人还没到义军便已进入坑中。
在义军的前后夹击之下，潼关唐军崩溃。王师会自杀，张承范换装率领残部逃离。在野狐泉（陕西潼关县东北）遇到从奉天（陕西乾县）赶来的两千援军，衣衫褴褛的张承范顿足捶胸的说：“你们来晚了！”
此时博野（河北保定蠡县）、凤翔两军也已抵达渭桥，见到神策军中那些刚刚招募来的新兵，都穿着华丽温暖的皮衣，不禁勃然大怒：“你们凭什么穿成这样，却让我们受冻。”随即抢夺了他们的衣物，掉头去替义军充当向导。
义军攻陷潼关，进入华州（陕西渭南华州区）。与华州隔河而望的河中节度使（山西永济）王重荣畏惧义军势大，向降于黄巢。
十二月初四，可笑的一幕发生了！
朝廷居然给黄巢下诏，任命其为天平军节度使！
黄巢哂然一笑，置之不理。
十二月初五，田令孜听说黄巢入关，担心天子责备自己，便将兵败责任全部甩锅给了宰相卢携，将其贬为太子宾客，并推荐王徽、裴澈为相。当晚，卢携饮毒自尽。
朝中百官得知乱军已经入城，纷纷择路逃匿。田令孜率五百神策军护卫僖宗从金光门出城，身边只有少数亲王、嫔妃跟随，百官无人知晓。
申时（下午三点至五点），义军前锋柴存进入长安！
大唐金吾卫大将军张直方，带着来不及逃走的数十名文武大臣在灞上恭迎（西安市东白鹿原）黄巢。
但见黄巢端坐于用黄金装饰的肩舆上，神色从容面带微笑。身边一众将士散发披肩、红巾裹头，鲜衣怒马、甲骑如流，浩荡千里、络绎不绝。
长安居民夹道围观，尚让向他们大声喊话：“黄王起兵本为百姓，不会似李唐那样盘剥你们。你们无须恐慌，安居乐业即可！”
此时的黄巢志得意满！
谁能想到若干年前，四次考试名落孙山的落第秀才，如今会以主人身份重临长安、俾睨众生！
进入长安后，黄巢暂居于田令孜府第。
义军为盗以久，一路抢掠之下，个个腰缠万贯。刚入城时，他们见到穷苦人还会大方予以施舍。仅过了几天，强盗本性渐显，在城内杀人放火大肆抢劫，尤其是官吏，只要见到必会杀掉，黄巢制止不了索性听之任之。
十二月十一日，黄巢将长安城内的剩下的大唐宗室诛杀殆尽。
十二日，黄巢入宫；十三日，在含元殿登基，国号大齐，改年“金统”。
黄巢的亲密战友尚让出任太尉兼中书令，成为义军中一人之下、万人之上的“二号人物”。
又任命谋士赵璋为侍中；崔璆、杨希古为同平章事（宰相）；大将孟楷、盖洪为左右仆射，知左右军事；费传古为枢密使；皮日休为翰林学士。
在大齐的这些新贵中，崔璆、杨希古均为唐时官员；皮日休是晚唐着名诗人，也曾官至太常博士。
关于皮日休为何效力于黄巢，历史上有很多版本，因非本章主线不再赘述。
十二月十八日，黄巢下令让长安城内幸存的中低级唐朝官员，找侍中赵璋报到，一律官复原职。
大唐宰相豆卢瑑、崔沆，左仆射于琮、右仆射刘邺等高官权贵，则被义军搜获斩杀。义军还刨了宰相卢携的坟，将他的尸身扔到大街上示众。
将作监郑綦、库部郎中郑系举家自杀。左金吾大将军张直方虽降于黄巢，却因私下收留逃匿的唐朝大臣，被黄巢发现处死。
僖宗逃出长安直奔兴元（陕西汉中），沿途诏令各地出兵，收复京师！