程怀素、王行审、盖寓、李存璋、薛铁山、康君立等，即拥武皇入云州，众且万人，营于斗鸡台，城中械文楚出，以应于外。诸将列状以闻，请授武皇旄钺，朝廷不允，征诸道兵以讨之。
乾符五年，黄巢渡江，其势滋蔓，天子乃悟其事，以武皇为大同军节度使、检校工部尚书。冬，献祖出师讨党项，吐浑赫连铎乘虚陷振武，举族为吐浑所掳。武皇至定边军迎献祖归云州，云州守将拒关不纳。武皇略蔚、朔之地，得三千人，屯神武川之新城。赫边铎昼夜攻围，武皇昆弟三人四面应贼，俄而献祖自蔚州引军至，吐浑退走，自是军势复振。天子以赫连铎为大同军节度使，仍命进军以讨武皇。
乾符六年春，朝廷以昭义节度使李钧充北面招讨使，将上党、太原之师过石岭关，屯于代州，与幽州李可举会赫连铎同攻蔚州。献祖以一军御之，武皇以一军南抵遮虏城以拒李钧。是冬大雪，弓弩弦折，南军苦寒，临战大败，奔归代州，李钧中流矢而卒。
广明元年春，天子复命元帅李涿率兵数万屯代州。武皇令军使傅文达起兵于蔚州，朔州刺史高文集与薛葛、安庆等部将缚文达送于李涿。六月，李涿引大军攻蔚州，献祖战不利，乃率其族奔于达靼部。居数月，吐浑赫连铎密遣人赂达靼以离间献祖，既而渐生猜阻。武皇知之，每召其豪右射猎于野，或与之百步驰射马鞭，或以悬针树叶为的，中之如神，由是部人心伏，不敢窃发。俄而黄巢自江、淮北渡，武皇椎牛酾酒，飨其酋首。酒酣，谕之曰：“予父子为贼臣谗间，报国无由。今闻黄巢北犯江、淮，必为中原之患。一日天子赦宥，有诏征兵，仆与公等向南而定天下，是予心也。人生世间，光景几何，曷能终老沙堆中哉！公等勉之。”达靼知无留意，皆释然无间。
是岁十一月，黄巢寇潼关，天子令河东监军陈景思为代北起军使，收兵破贼。十二月，黄巢犯长安，僖宗幸蜀，陈景思与李友金发沙陀诸部五千骑南赴京师。友金即武皇之族父也。《通鉴》：友金初与高文集并降于李琢，故得与陈景思南赴京师。
中和元年二月，友金军至绛州，将渡河，刺史瞿稹谓陈景思曰：“巢贼方盛，不如且还代北，徐图利害。”四月，友金旋军雁门，瞿稹至代州，半月之间，募兵三万，营于崞县之西。其军皆北边五部之众，不闲军法，瞿稹、李友金不能制。友金谓景思曰：“兴大众，成大事，当威名素著，则可以伏人。今军虽数万，苟无善帅，进亦无功。吾兄李司徒父子，去岁获罪于国家，今寄北部，雄武之略，为众所推。若骠骑急奏召还，代北之人，一麾响应，则妖贼不足平也。”景思然之，促奏行在。天子乃以武皇为雁门节度使，仍令以本军讨贼。《新唐书王重荣传》：重荣惧黄巢复振，忧之，与复光计，复光曰：“我世与李克用共忧患，其人忠不顾难，死义如己，若乞师焉，事蔑不济。”乃遣使者约连和。李友金发五百骑赍诏召武皇于达靼，武皇即率达靼诸部万人趋雁门。五月，整兵二万，南向京师。太原郑从谠以兵守石岭关，武皇乃引军出他道；至太原城下，会大雨，班师于雁门。
中和二年八月，献祖自达靼部率其族归代州。十月，武皇率忻、代、蔚、朔、达靼之军三万五千骑赴难于京师。先移檄太原，郑从谠拒关不纳，武皇以兵击之，进军至城下，遣人赍币马遗从谠；从谠亦遣人馈武皇货币、飨饩、军器。武皇南去，自阴地趋晋、绛。十二月，武皇至河中。
中和三年正月，晋国公王铎承制授武皇东北面行营都统。武皇令其弟克修领前锋五百骑渡河视贼，黄巢遣将米重威赍重赂及伪诏以赐武皇；武皇纳其赂以给诸将，燔其伪诏。是时，诸道勤王之师云集京畿，然以贼势尚炽，未敢争锋。及武皇将至，贼帅相谓曰：“鸦兒军至，当避其锋。”武皇以兵自夏阳济河。二月，营于乾坑店。黄巢大将尚让、林言、王璠、赵璋等引军十五万屯于梁田坡。翼日，大军合战，自午及晡，巢贼大败。是夜，贼众遁据华州。武皇进军围之，巢弟黄鄴、黄揆固守。三月，尚让引大军赴援，武皇率兵万余逆战于零口，巢军大败，武皇进军渭桥。翼日，黄揆弃华州而遁。王铎承制授武皇雁门节度使、检校尚书左仆射。四月，黄巢燔长安，收其余众，东走蓝关。武皇时收京师。七月，天子授武皇金紫光禄大夫、检校左仆射、河东节度使。《旧唐书僖宗纪》：五月，制以雁门以北行营节度、忻代蔚朔等州观察处置等使、检校尚书左仆射、代州刺史、上柱国、食邑七百户李克用检校司空、同平章事兼太原尹、北京留守，充河东节度、管内观察处置等使。《新唐书沙陀传》云：收京师功第一，进同中书门下平章事、陇西郡公。未几，以克用领河东节度。
是时，武皇既收长安，军势甚雄，诸侯之师皆畏之。武皇一目微眇，故其时号为“独眼龙”。是月，武皇仗节赴镇。遣使报郑从谠，请治装归朝。武皇次于郊外，因往赴雁门宁觐献祖。八月，自雁门赴镇河东，时年二十有八。十一月，平潞州，表其弟克修为昭义节度使。潞帅孟方立退保于邢州。
十二月，许帅田从异、汴帅朱温、徐帅时溥、陈州刺史赵犨各遣使来告，