黄巢在长安登基称帝，建国大齐，改元金统，屠戮李唐宗室，纵兵在京城烧杀抢掠，掘尽唐朝历代皇陵，早已闹得天怒人怨，关中粮道被四方藩镇节节堵截，存粮日渐告急。僖宗在成都行宫连发勤王诏书，天下藩镇纷纷整兵西进，大齐政权看似占据京畿，实则已是四面楚歌、危如累卵。可黄巢依旧深居大明宫含元殿，日日与妃嫔饮宴作乐，把行军打仗、朝政决断全都推给太尉尚让与尚书仆射孟楷，自己沉湎享乐，半点不把关外步步紧逼的唐军放在心上。
此时关中东部，河中节度使王重荣手握数万精兵，屯扎在沙苑、同州一线，与大齐军队数次恶战，虽能小胜，却始终啃不动黄巢的主力大军，每每想到长安仍在贼手，天子流亡蜀地，便在军帐中愁眉不展，日夜苦思破敌之策。这一日，忠武监军宦官杨复光轻步入帐，见王重荣扶额长叹，便上前拱手开口道：
“将军连日与贼交战，虽屡屡挫其锋芒，可黄巢兵众势大，凭我河中一镇之力，终究难以彻底破贼，收复长安更是遥遥无期。以在下之见，当今天下能正面击溃大齐主力、踏平长安贼巢的，唯有代北沙陀部的李克用。此人麾下兵马皆披黑甲、骑黑马，号为‘鸦军’，骑射剽悍天下无双，沙陀骑兵更是纵横北境无人能敌，只要能把他请南下入关，长安旦夕可复。”
王重荣听罢，猛地一拍案几，长叹一声回道：
“杨监军所言，正是我心中所想！我何尝不知李克用勇略盖世，鸦军精锐难挡？只是此人前些年因擅杀朝廷官员，叛唐北走，流亡到达靼部落，朝廷至今未曾颁诏赦罪，他身负前嫌，怎肯轻易领兵来援，为大唐效命？”
杨复光闻言抚须一笑，胸有成竹道：
“将军多虑了。如今天下大乱，黄巢僭号称帝，屠戮宗室，天子蒙尘蜀道，正是国家用人之际。我即刻草拟表文，与将军联名遣使，星夜赶入成都行宫，请陛下下诏赦免李克用前罪，拜他为雁门节度使，许他立功赎罪、博取功名，他手握雄兵，正愁无处施展，接到圣旨必然欣然领兵南下，绝不会推辞。”
王重荣闻言大喜过望，当即与杨复光共拟奏表，挑选精干信使，日夜兼程奔蜀请旨。僖宗在成都行宫接到奏表，正愁无精兵强将破贼，览表之后当即龙颜大悦，不假思索便准奏下旨：赦免李克用过往一切罪责，授雁门节度使之职，命他即刻率领沙陀铁骑入关，会合诸镇兵马讨伐黄巢，收复长安。
朝廷使者快马加鞭赶至代北，李克用在营帐中跪接圣旨，谢恩之后仰天大笑，转身对着帐下心腹大将康君立、薛志勤、李存孝、李承嗣等人朗声说道：
“我父子世代镇守代北，忠心向唐，前些年一时意气铸成大错，流亡北地，日夜都想重返朝廷建功立业。如今天子不计前嫌，赦我罪过，又命我领兵讨贼，正是大丈夫扬名立万、青史留名之时，诸位随我一同南下，建功封侯就在今日！”
诸将闻言齐声应诺，士气高涨。李克用当即点起沙陀精兵四万余人，全部黑甲黑马，旌旗肃整，一路南下，所过州县秋毫无犯，军纪严明，远近州县官吏百姓望风归附，不敢阻拦。大军行至河中地界，王重荣亲自率部出城十里迎接，设下盛宴款待李克用，两军合兵一处，军威大振，消息传入关中，大齐守城将士听闻沙陀鸦军到来，无不心惊胆寒，守御之心先去了大半。
长安城内，黄巢接连收到关外急报，这才从宴乐之中惊起，慌忙召集尚让、孟楷、黄揆等核心将领入宫议事。黄巢按剑端坐殿上，怒目圆睁，厉声喝道：
“李克用不过一北地番奴，竟敢受唐廷驱使，领兵入关欺我大齐！你二人即刻点齐兵马，分守沙苑、梁田陂一线，务必把沙陀军死死挡在渭水以北，敢放一骑入关，军法处置！”
孟楷上前一步，躬身出班奏道：
“陛下，李克用鸦军皆是百战精锐，不可轻敌。臣愿与黄揆将军分兵，臣守华州，黄揆守沙苑，两处互为犄角、遥相呼应；再请尚让太尉亲领十五万主力大军屯驻梁田陂，正面抵挡李克用，如此三路布防，可保长安无虞，贼军难以西进。”
黄巢当即准奏，传下旨意：命尚让统领大齐主力十五万进驻梁田陂，孟楷镇守华州，黄揆驻守沙苑，以重兵防线把李克用拦在关中之外。
唐僖宗中和三年正月，李克用率领沙陀鸦军进抵沙苑，与大齐将领黄揆大军列阵对垒。李克用亲披黑甲，手持铁槊，立马阵前，对着齐军阵营高声喝道：
“反贼黄巢，僭号称帝，屠戮李唐宗室，掘毁先帝陵寝，天人共愤、神鬼不容！尔等皆是中原百姓，何苦附逆作乱？早早弃甲归降，可免一死，若敢顽抗，今日便是尔等死期！”
黄揆自恃兵多将广，不肯示弱，挥军便向唐军阵营直冲。李克用见状冷笑一声，挥动手中令旗，沙陀鸦军立刻分左右两翼包抄，铁骑突出，强弓硬弩齐发，箭如雨下，骑兵挥刀横冲直撞，齐军本就心怀畏惧，被沙陀精锐一冲，顿时阵脚大乱，自相践踏，死伤无数。一战下来，黄揆大败亏输，丢弃营寨粮草，狼狈溃逃，李克用轻取沙苑，乘胜进军乾坑，与王重荣、忠武军三路会师，兵锋直指梁田陂尚让大营。
尚让在梁田陂列下十五万大军，旌旗连天、营寨连绵数十里，欲与李克用决一死战。次日天光大亮，两军各自列成大阵，杀气腾腾。尚让立马阵前，扬鞭指着李克用大骂道：
“李克用！你不过北地番邦异类，非我中原臣民，竟敢插手大唐内乱，助纣为虐！今日我十五万大军在此，定叫你沙陀鸦军片甲不回，葬身梁田陂！”
李克用勒马冷笑，回头看向身旁猛将李存孝，沉声吩咐道：
“存孝，取彼上将，破彼大阵，就在今日一战，你可敢往？”
李存孝大吼一声应道：
“末将愿往！定斩尚让首级，献于麾下！”
说罢手持浑铁槊，单骑冲入齐军大阵，如入无人之境，沙陀骑兵紧随其后，横冲直撞，齐军大阵瞬间被撕开数道缺口。两军从午时战至晡时，足足四个时辰血战，齐军大败溃逃，伏尸三十余里，被斩杀俘虏数万之众，渭水河水都被鲜血染红，断兵残甲漂满河面。尚让抵挡不住，只带数百亲卫残骑，丢盔弃甲，狼狈逃回长安，再也不敢出关迎战。
李克用大获全胜，乘胜进围华州，昼夜不停猛攻城池。黄巢在长安得知华州危急，又急命尚让领兵救援，李克用分兵在零口设伏，再次大破尚让援军，顺势攻克华州，大军直抵渭桥，兵临长安城下。李克用夜夜派遣轻骑潜入长安城内，焚烧大齐军粮，斩杀巡城士卒，长安城内夜夜惊乱，人心惶惶，百姓逃亡不止，大齐守军更是军心涣散，毫无斗志。
就在关外连战连捷、长安岌岌可危之时，大齐阵营内部也开始分崩离析，人心彻底瓦解。黄巢麾下大将朱温，此时正奉命镇守同州，与王重荣大军交战屡战屡败，粮草军械日渐耗尽，接连十余道求援文书送往长安，却都被专权的孟楷压下，半兵一卒都不肯发来救援。朱温在同州军帐中来回踱步，满面愁容，对着心腹胡真、谢瞳长叹道：
“如今黄巢大势已去，长安被李克用团团围困，旦夕必破，我等死守同州孤城，外无救兵、内无粮草，终究是死路一条。那孟楷在黄巢面前专权用事，素来忌恨我战功，故意压下求援文书，分明是要借唐军之手置我于死地，我岂能坐以待毙！”
谢瞳上前一步，低声进言道：
“将军雄才大略，武艺超群，何苦依附黄巢这等逆贼？唐室虽衰，天命未改，天下藩镇仍心向李家。依在下之见，将军不如斩杀黄巢派来的监军严实，举同州全城投降王重荣，归顺朝廷，不但能转祸为福，还能博取功名，封妻荫子，远胜跟着黄巢覆灭。”
朱温低头沉吟半晌，反复思量利害，猛地一拍案几，定下决断：
“好！就依先生之言，降唐！黄巢无道，气数已尽，我朱温不做他的陪葬品！”
当夜，朱温便下令斩杀黄巢监军严实，打开同州城门，向王重荣全军投降。王重荣见黄巢心腹大将来降，大喜过望，当即设宴款待，同时火速上表成都行宫，奏报朱温归降之事。僖宗在蜀地接到奏表，龙颜大悦，对着左右侍臣笑道：
“黄巢失此大将，如同自断一臂，此乃天助我大唐收复长安，贼寇覆灭指日可待！”
僖宗当即传下圣旨：赐朱温新名为朱全忠，授左金吾卫大将军、河中行营招讨副使，没过多久，又改授宣武军节度使，命他镇守汴州，会合诸路大军一同讨伐黄巢。朱全忠接到圣旨，心中暗喜，连夜收拾兵马部将，赶赴汴州上任，自此以汴州为根基，招贤纳士、扩充兵马、囤积粮草，暗中积蓄称霸中原的实力，为日后篡唐建梁埋下了最关键的伏笔。
另一边，李克用率领诸镇大军兵临长安城下，四面合围，昼夜猛攻，喊杀声震天动地。黄巢在宫中接连收到败报，得知尚让屡战屡败，华州、沙苑尽失，朱温叛齐降唐，再看城中粮尽兵疲，百姓逃亡大半，守军毫无战心，心知长安再也守不住了，对着身旁尚让含泪叹道：
“我起兵十年，转战万里，一朝攻下长安，登基称帝，如今又一朝要弃城而去，全是我骄奢怠政、不听良言，自误大事啊！”
尚让连忙上前劝道：
“陛下，留得青山在，不怕没柴烧。眼下不如暂弃长安，焚毁宫室，率残军东出蓝关，退守河南州县，收拢旧部，再图后举，不可困死在这孤城之中。”
黄巢万般无奈，只得含泪传下旨意：命士卒焚毁大明宫及长安宫室，率领残余部众，连夜打开长安东门，向蓝关、河南方向仓皇溃逃。李克用见贼军弃城而走，当即率领大军整肃入城，安抚城中残留百姓，派兵修复被焚毁的宫室，同时派遣使者快马入蜀，向僖宗奏报收复长安的大捷。
僖宗在成都行宫接到长安收复的捷报，当场放声大哭，对着左右侍臣哽咽道：
“宗庙社稷复安，先帝陵寝得保，长安重回大唐，全赖李克用沙陀精兵之力，此功当记首功！”
僖宗随即传旨，厚赏李克用及诸将，封李克用为河东节度使，晋爵陇西郡王，坐镇太原，掌控代北、河东大片重地，成为唐末北方第一强藩。
自此一战，黄巢弃长安东走，一路连败，势力急剧衰败，再无翻身之力；而李克用占据河东，朱全忠占据汴州，一北一南两大强藩就此崛起，唐末天下分裂、藩镇混战的乱世格局，彻底奠定。日后数十年梁晋争霸、五代更迭，全都始于这沙陀入援、朱温降唐的一战。