三月十六日，朱全忠指派朱友宁回军再攻李茂贞，屯驻于兴平、武功之间。
四月二十一日，崔胤从华州（陕西渭南华州区）到河中（山西永济）拜见朱全忠，哭着恳请朱全忠尽快发兵，不要让李茂贞再把天子劫持到蜀地。
朱全忠请他喝酒，他浑然不顾宰相身份，亲自手拿拍板，打着节奏唱着曲儿，替朱全忠佐酒助兴。
五月十四日，朱全忠亲率五万精兵自河中出发，进至东渭桥（长安附近）。因久雨不停，在此逗留了十余天。
六月初三，朱全忠抵达虢县（陕西宝鸡市陈仓区虢镇）。
初十，李茂贞尽出主力，在虢县北与朱全忠会战，大败，死伤万余人。
十二日，宣武军将领孙勍出散关（即大散关，位于宝鸡市南郊秦岭北麓），攻陷凤州，切断了李茂贞西退入川之路。
十三日，朱全忠再度进逼凤翔。他身着朝服，面向城池流泪道：“臣只为迎接圣驾回宫，并非要与岐王争胜。”随即沿城搭建五座营寨，将凤翔重重围困起来。
七月，李茂贞的堂弟、保大军节度使李茂勋（治坊州，今陕西延安黄陵县附近），率军屯驻三原（陕西咸阳市辖县），企图支援李茂贞，被宣武军大将康怀贞、孙勍所败。
七月二十八日，西川大将王宗涤、王宗播以借道勤王为名，一举攻克兴元（陕西汉中），生俘李茂贞的义子、山南西道节度使李继密。
九月初二，关中秋雨连绵，气温骤降。
朱全忠因所部士卒多人患病，召集众将商议撤军。将领高季昌、刘知俊率先反对，高季昌说：“天下英雄旁观我们这次勤王护驾已有一年，如今李茂贞已陷入绝境，为什么要在此时撤军，致使前功尽弃！”
朱全忠略感无奈的说：“不是我不愿打，奈何他坚守不出，我们耗不起啊！”高季昌承诺由他想办法诱其出兵！
会后，高季昌花重金招募能进城做间谍的人。骑兵马景主动请缨，对朱全忠说：“此去必死，请大王能收养我的家人。”朱全忠做出一副不忍的样子制止，马景坚决要去。
当时朱友伦奉命自大梁出兵增援，第二天上午即可抵达凤翔境内，按计划应派一队骑兵前出迎接。马景请求给他匹好马，让他掺杂在这队骑兵中伺机而动，朱全忠答应了他。
九月初三，晨，宣武军大营偃旗息鼓，寂无人声。突然，一队骑兵从营中驰出，向东飞奔。马景跃众而出，掉转马头直奔凤翔。自称逃亡，有重大军情需当面向李茂贞禀报。
进入城内，马景对李茂贞说：“朱全忠全军已退，营中仅剩万余老弱残兵把守，今晚也要撤走，请火速进击。”
李茂贞信以为真，当即主力尽出攻向宣武军大营。
当他们逼近营寨时，寂静的营中突然战鼓轰鸣，潜伏已久的宣武军高声呐喊着冲了出来。凤翔军见势不妙，想要退入城内。早有数百骑兵拦截于城下，凤翔军进退不得自相践踏，几乎全军覆没。
李茂贞自此意气消沉，开始与朱全忠讲和，再也不敢矫诏催促朱全忠撤军。立下大功的高季昌，事后则被朱全忠破格提拔为宋州团练使。
高季昌原为朱友恭奴仆，像他这样出身微贱的人在宣武军中还有许多。比如多次击败河东军的大将氏叔琮，之前不过是庞师古麾下一名伍长。
朱全忠虽然狡猾奸诈，在用人上却极其高明，能够不拘一格量才使用，这是他在群雄角逐中脱颖而出的关键所在。
十月初八，朱全忠派幕僚司马邺入城觐见昭宗。
十月十二日，又遣使入城向昭宗进献熊白（一种脂肪油，可强筋壮体）。此后，食物、布匹等物资也开始源源不断进奉城内。东西送来，昭宗每次都客气的让李茂贞先看，李茂贞不敢启封。
十五日，双方经协商约定，不再限制、抢掠凤翔军民出城樵采。
二十一日，李茂贞突然发兵袭击驻扎于城西的宣武军，被击败撤回。
朱全忠令投降的凤翔士卒，穿上鲜艳的红袍在城下招唤城中人归降，凤翔士卒趁夜攀绳而下、找借口砍柴不归的越来越多。
李茂贞再想派兵出城作战，已基本无人肯听。即便勉强去了，也往往一哄而散。李茂贞怀疑昭宗与朱全忠结下了什么密约，便在昭宗居所增派兵力看护。
十一月初一，李茂贞的堂弟、保大军节度使李茂勋，再次率领万余人前来支援，将营寨搭建在凤翔城北一处高坡上，与城中互举烽火为应。
朱全忠知道这是李茂贞的最后希望，只有把李茂勋消灭，才能彻底击垮李茂贞继续抵抗的意志。
十一月初十，宣武军大将孙勍、李晖趁虚向北袭击坊州（陕西延安黄陵县西北）；十二日，天降大雪，宣武军深夜冒雪而行，黎明时分到达鄜州（陕西延安富县），随即发起进攻。城中尚有八千守军，战至午时，鄜州守军溃败，刺史李继璙被擒。
孔勍安抚李茂勋及其他保大军将领家室，派兵维持城内秩序，令李晖暂时代管城中事务，一切安稳如常。李茂勋听闻老窝被夺，立即撤军离去。
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