范守城，自己率副将王师会、李茂、宋真等领一千兵马城下列阵。
黄巢帐下大将葛从周催马出阵，宋真挥刀相迎，二人不过一个回合，宋真便被葛从周刺于马下。又有大将李茂持一对镔铁斧而来，葛从周挺枪便刺，又战两个回合，只见二马一挫蹬，葛从周枪交左手，右手拔剑削下李茂人头。唐军士卒本无战心，见连折两将，更是士气大落。又有唐将王师会催动跨下红鬃马&bp;，手挥象鼻古月刀直取葛从周。不过七八回合便被葛从周马上生擒，抓回营中。齐克让见三将三败，阵前大呼一声道：“蟊贼休狂，齐克让在此！”只见一条兽角点金枪直杀过来，葛从周挺枪应敌。二人大战四五个回合，齐克让并非葛从周对手，已是支撑不住。张承范恐齐克让再被葛从周刺于马下，便下令鸣金收兵。
张承范连夜派人向僖宗告急：
“臣离京六日，没看到一个援兵，粮饷也杳无音讯。如今强敌已至，而齐克让率领的军队已经饥饿溃散，现在只有我的两千多人在此抵挡六十万贼兵。我若失守，即便投身油锅也甘心，可朝中大臣的脸该往哪放呢？有消息说陛下准备逃往蜀中，銮驾一动，上下必定土崩瓦解。臣现在还活着，冒死说几句话，希望陛下和大臣们不要轻易撤退，抓紧征兵以救潼关之危，那么高祖、太宗他们创立的基业还有可能维持，黄巢也会像安禄山一样败亡，臣至少可以死得比哥舒翰有价值。”
张承范拿出所有的辎重，和自己私藏的小灶，全部分发给士兵。接着又勉励士兵们说：“诸君勉报国，救兵且至。”将士们十分感动，愿意和张承范一起奋力死战。
十二月初二凌晨，黄巢下令猛攻潼关，张承范率军竭力死战，战斗十分惨烈，一直从寅时打到申时，潼关上的将士们箭矢用尽，最后拿石头和巢军大战。
当日天色将晚，义军攻城。只见云梯高架，箭弩齐发。关上唐军饥饿不堪，潼关失陷，王师会自杀身亡，张承范变装逃跑。
当张承范逃到野狐泉的时候，遇到奉天的二千援军，张承范对他们说：“你们来晚了！”
援军听说潼关已经失陷，不得不撤退到长安。到达渭桥的时候，发现刚刚招募的新兵居然都穿着新衣，援军大怒道：“你们有什么功劳能穿这样好的衣服，我们殊死战斗反倒受冻挨饿！”说完便抢了新军的衣服，穿到自己身上。
卢携当初提拔高骈，高骈立功后，卢携在朝中威名赫赫，不料高骈居然避战不出，致使黄巢轻易渡过淮水。田令孜担忧唐僖宗责怪自己，便嫁祸于卢携，卢携自知难逃一死，便在当天夜里喝毒酒而死。
潼关失守，满朝文武束手无策。尚书右丞王铎向天子奏道：“今长安危矣，陛下可封黄巢为节度使，以示招安；再诏各路勤王之师来京保驾。”
僖宗道：“爱卿所言极是，草旨封黄巢为天平节度使，旨到之日即赴官任。朕明日驾临南郊祭天，以求神灵。”
使者持圣旨往黄巢营帐，黄巢毁诏骂道：“巢受百姓之望，杀富济贫，杀官济民。朝庭昏庸，小人弄权，贤不能进言，官不能为廉。李唐大限已到，你回去告诉李俨，十日之内兵临长安城下！”说罢命左右侍卫驱逐使者回京。
使者回到京师，僖宗闻言大惊。又报巢兵到八里桥安营。田令孜奏曰：“事已急矣，不如前往西祁州避兵。”帝问曰：“西祁州哪得宫殿安身？”田令孜奏曰：“昔日明皇因安禄山渔阳兵变上西祁州避兵，建立的宫殿尚存。”帝即传旨，收拾三宫六院，嫔妃彩女，上西祁州去。田令孜奏曰：“军情紧急，只一君一后足矣，嫔妃彩女顾不得了！”后人有诗叹曰：
玄宗回马杨妃死,
**难忘日月新。
终日圣明天子事,
景阳宫井又何人。
唐末诗人罗隐有《帝幸蜀》诗咏其事：
“马嵬烟柳正依依，