朱温只得向大佬黄巢求救，先后派出十批送信的使者，援军却杳无音讯。朱温不知道的是，他在义军声名鹊起的时候，惹了很多人不高兴，其中老上司左军使孟楷就是其中之一，孟楷觉得自己的地位受到了严重的威胁，看到朱温请求支援的表章，老孟很开心，朱温你小子不是狂吗?也有被围的这一天，就好好的在同州受死吧，一把火把所有的求救表章都烧了。
朱温苦守了三个月，城中食尽，援军的影子都没看到，只有坏消息不断传来，唐朝各路勤王军队正云集长安。朱温辗转反侧夜不能寐，媳妇张惠建议朱温，唐朝势力尚大，民心尚付，何不归顺朝廷？一语惊醒梦中人，唐朝近三百年的基业，家大业大，一个河中节度使就干翻了自己，以后还怎么斗？降唐才是唯一的出路。
有了方向，事情就容易的多。9月份，朱温杀了黄巢的监军严实，率领同州军民投降了王重荣。为进一步巩固感情，借王重荣与黄巢的母亲同姓的缘故，攀交情认王重荣为舅父。白得了个骁勇的大外甥，王重荣很开心，就把这个情况报告了朝廷。唐僖宗在成都看到奏章很开心，朱温这员骁将他久有耳闻，得此上将看来是天不亡唐啊，就任命朱温为河中行营副招讨使，赐名朱全忠。次年三月，朝廷又任命朱全忠为汴州刺史、宣武军节度使，待收复长安后赴任。
得到官方认证、成功洗白后的朱温摇身一变，成了唐朝的高级将领，为尽快实现去汴州赴任的目标，朱温工作热情高涨，带领义军旧部与河中的兵士开始疯狂围剿义军，所到之处战无不克。在围剿义军的过程中，昔日的黄巢旧部纷纷来降，朱温的势力在征战中越来越强。
在各路唐军的围攻下，883年4月，黄巢不得不退出长安，流窜至河南蔡州。黄巢搞不定各路唐军的围攻，但搞定蔡州还是绰绰有余，三下五除二，就降服蔡州节度使秦宗权。黄巢以蔡州为根据地，收集旧部、重整兵马，兵力复振，就进一步兵围陈州。
883年7月，在兵荒马乱中，朱温率军进驻汴州，赴任汴州刺史、宣武军节度使，时年朱温31岁，从此汴州成了朱温的大本营。
