但黄巢率的军队走的并不远，他们露宿于霸上，并派人前往城内打探消息。当得知城内非常混乱的情况后，黄巢果断命令各军分别从各城门突然杀入。农民军此前已经在城内驻扎了四个月，轻车熟路，而官军入城后没有严加戒备，怎么也不会想到农民军这么快就会杀回来。
农民军从东西南北分别杀入，尚让、葛从周、霍存、张归霸带领军队冲在前面，双方在城中大战。
葛从周一杆枪如入无人之境，见一个挑一个，见两个挑一双。有的官军军士高呼：“草贼又来了，比以前还厉害。”这些胆小的官军一个劲往后退。
而大部分入城的官兵身上都携带着抢来的财物，短时间也难以集中，战斗力大大下降。程宗楚、唐弘夫拼命叫着：“不许退，后退者斩，杀草贼有赏！”
可是，四周都是农民军的喊杀声，官军军士都吓破了胆，沿着各条街乱窜。程宗楚一看没办法，也只好跟着后退。
葛从周发现了程宗楚的主力，很快追到跟前，程宗楚硬着头皮来战，没战十个会合，被葛从周的一招“白鹤亮翅”挑于马下，后面的农民军用乱刀将程宗楚砍死。
唐弘夫也赶紧带着身边的亲兵往城门方向跑，无奈城头上早已有农民军了，一阵乱箭射下来，唐弘夫中箭落马，也被乱军杀死。
义武节度使王处存的军士比较能战斗，他们拼命夺路而逃，趁乱逃走了，又回到在渭桥的扎营地。
几天后，城内平静下来，黄巢才再次进入长安，对长安的百姓帮助官军极为愤怒，放纵军士杀戮，长安城内血流成河。
此时，农民军又占据上风，唐朝的各路军垂头丧气，都相继撤离长安四周。总指挥郑畋也撤回到了凤翔县，凤翔是唐军指挥部的大本营。
但四月十三日这天，夏绥节度使拓跋思恭、鄜延节度使李孝昌率领的官军还不服气，他们与黄巢的军队在土桥激战，官军果然战败了。
当黄巢的军队撤离长安的时候，长安周边被农民军控制的地方主要是华州（华县）、同州（大荔县）、商州。这三个州的刺史都是黄巢任命的农民军将领，由于当时的形势难料，同州刺史王溥、华州刺史乔谦、商州刺史宋岩得知黄巢已放弃长安，都带领城中的军士逃走，前往邓州，准备投奔朱温。
华州（华县）、同州（大荔县）、商州这三个州的刺史逃往邓州后，在邓州驻守的朱温对此三人的擅离职守非常生气，下令斩杀了同州刺史王溥、华州刺史乔谦。
但朱温释放了商州刺史宋岩，让他率军仍回到商州驻守。
