鹹通四年（863年）南詔陷安南， 唐廷募二千兵馳援安南， 其中分了八百人守戍桂林（今廣西桂林）。 按照約定， 三年一代， 換言之， 就是這八百戍兵在三年之後由新募的戍兵替代，
八百戍兵主要來自徐州， 以勇悍聞名， 唐廷由此特派徐泗觀察使崔彥曾前去鎮領。 本來崔彥曾的嚴刻治兵方法已引起戍兵的不滿， 加上他信任的都押牙尹戡、教練使杜璋、兵馬使徐行儉的殘暴， 戍兵更是大為不滿。 然戍兵一忍再忍， 希望能忍滿三年， 回家鄉與妻兒老小團聚。 可三年期滿， 崔彥曾以種種理由， 將他們強留下來。
又過了三年， 戍兵多次提出請履行當初的約定， 但崔彥曾卻以讓他們回家的軍費不夠為由， 要他們再留一年。 戍兵已不再信崔彥慎的話， 激憤的情緒彌漫全軍。 在此之際， 都虞侯許佶、軍校趙可立、姚周、張行實等人， 秘密醞釀兵變， 殺了監視他們的軍官，
唐鹹通六年八月， 唐廷聞信後， 遣中使高晶張敬思， 赦免戍兵之罪， 並答應送還徐州。 到了湖南， 張敬思設計引誘義軍放下武器， 可是山南東道節度使崔鉉又嚴兵把守要害， 引起龐勳等人的懷疑。 大家認為， 朝廷所以赦免， 是害怕在路上消滅不了義軍， 潰散為患， 如果到了徐州， 必然會下毒手的。 於是， 拿出個人錢財， 打造甲兵賀幟， 重新武裝起來， 乘船東下， 過浙西進入淮南。 淮南節度使令狐絢因沒有命令誅討， 遣使慰勞， 送來軍糧飼料。 龐勳乘機召集散落在鄉間的銀刀軍等士兵藏于船中， 眾至千人。 這期間， 朝廷屢次令崔彥曾慰撫戍兵以免生疑，
九月二十七日， 龐勳等至泗州（治臨淮， 今江蘇盱眙西北）。 二十八日， 至徐城， 龐勳、許佶等對戍兵們說：我們擅自北歸， 無非思念妻子兒女。 聽說有密敕頒下徐州本軍， 等我們到後就要殺身滅族， 大丈夫與其自投羅網， 為天下人恥笑， 不如同心協力， 赴湯蹈火， 不但可以免禍， 而且可求富貴。 眾人踴躍稱好。
十月， 龐勳再遞申狀， 要求把都押牙尹勘、教練使杜璋、兵馬使徐行儉這三個大家痛恨的軍將罷職， 並要求讓北還將士別置二營， 共為一將， 以保持自己的獨立。 崔彥曾接申狀後與諸將相商， 決定進討龐勳， 遂命都虞侯元密為將， 率兵3000人討征龐勳， 同時命宿、洄二州出兵邀擊。 元密軍到任山， 龐勳在山下列假人疑陣，
龐勳軍進宿州城後， 散發財米， 選募壯丁， 一日之中， 四面雲集， 得數千人， 龐勳於是分兵守城， 自稱兵馬留後。 第二天， 元密率軍趕到， 駐營城外， 龐勳用火箭射燃城外茅舍， 火勢延及官軍營帳， 龐勳軍殺出城來， 一陣突然襲擊， 消滅官兵近300人， 返回城中。 黑夜， 城裡民眾協助守城， 婦女持鼓打更， 龐勳集中城裡大船隻300艘， 裝滿資糧， 順流而下。 及至天明， 官軍才知龐勳已去， 狼狽追趕， 連早飯也沒吃，
這時， 崔彥曾才知元密兵敗， 急向鄰道求援， 關起城門， 選拔丁壯守備， 無奈全城驚慌， 已無固志。 十月十七日， 龐勳軍六七千人， 已到城下， 殺聲震天。 龐勳軍對城外居民好言勸慰， 毫不擾侵， 得到人民擁護和幫助， 攻下徐州城， 俘崔彥曾、焦璐等人， 殺尹勘、杜璋、徐行儉等人， 龐勳軍聲名大震，徐州城中願附從者萬餘人。
龐勳遂以許佶為都虞侯，趙可立為都遊弈使，其餘各補牙職，分領諸軍。一面派遣押牙張琯奉表到京師為自己請封節度使，一面分兵出擊。舊將劉行及率1500人進軍濠州（今安徽鳳陽），一路上歸附倍增，刺史盧望回開門歡迎。李園率2000人攻打泗州（今安徽泗縣），兵臨城下，李園派精兵百人，先行入城封府庫，泗州刺史杜慆假意迎接慰勞，誘之進城盡行誅殺。第二天李園引兵圍城，城上箭石齊發如雨，李園軍死數百，退兵城西。龐勳考慮到泗州當江淮要衝，地處險要，便發兵助圓攻城，泗州都押牙李雅守備有略，四出迎擊，終沒有攻破，不久，龐勳便以吳迥代李圓，晝夜不息攻城。泗州團練判官辛讜冒死突圍出城求援，當時敕使郭厚本領淮南兵1500人救援泗州，住在洪澤不敢貿然前進。辛讜求得救兵而還。龐勳再派許佶率精兵幾千助吳迥攻城，劉行及也從濠州遣其將王弘立引兵會戰泗州，形成了“圍城打援”之勢。
十一月二十九日，鎮海節度使杜審權派都頭翟行約率4000人救泗州，次日，翟行約軍在淮南被龐勳軍消滅。淮南都押牙李湘率軍數千，與郭厚本、淮南都將袁公弁合兵屯駐都梁城（江蘇盱眙北），與泗州隔淮相望。龐勳軍既破翟行約，乘夜潛師渡淮，包圍了都梁城。十二月初五，李湘等引兵出戰，龐勳軍大敗其軍，攻佔都梁城，活捉李湘、郭厚本等人。龐勳進佔淮口，控制了江淮運輸線。唐廷以右金吾衛大將軍康承訓為義成節度使、徐州行營都招討使，神武大將軍王晏權為徐州北面行營招討使，羽林將軍戴可師為徐州南面行營招討使，大發諸道兵及沙陀朱邪赤心和吐谷渾、達靼、契苾部落兵鎮壓龐勳。當時康承訓見諸道兵已至者不足萬人，眾寡不敵，退屯宋州。龐勳遣將分兵，南攻舒、廬，北進沂、海，破沭陽、下蔡、烏江、巢縣（今安徽巢湖），占滁州、克和州，農民爭起回應，軍勢強盛，發展到20萬人，至此，龐勳領導的桂州戍兵兵變，已發展為廣大農民等參加的農民起義。
戴可師率兵3萬渡過淮河，轉戰向前，欲奪淮口，義軍乘夜退出都梁城，留給可師一座空城。恰巧第二天大霧，義軍將領王弘立引兵數萬以迅雷不及掩耳之勢，突然殺回，官軍四散逃竄，被淮河淹死無數，殲滅官兵2萬余名，戴可師單騎出奔也被擊斃。
義軍大獲全勝，繳獲器械、資糧、車馬數以萬計。義軍乘勝圍攻壽州（今安徽壽縣），獲諸道貢品及商貨無數（當時因義軍控制淮口，江淮往來改出壽州）。王晏權時在壽州，因屢為義軍所敗，退縮不敢出戰。朝廷遂命泰甯節度使曹翔代其為徐州北面招討使。
這時，龐勳自以為無敵於天下，日事游宴，謀士勸他不聽，尤其是同他在桂州舉兵的將領更為驕暴，奪人資財，掠人婦女。
鹹通十年（869年）正月，康承訓率諸道軍7萬余人自宋州進據柳子鎮西，自新興至鹿塘連營30裡。義軍分兵四守。徐州留守不過幾千人，形勢緊急，龐勳調四處義軍保守徐州。豐縣義軍守將孟敬文心懷異謀，適逢魏博節度使何全皋遣將薛尤領兵3000攻打豐縣，孟敬文敗走，龐勳將其誘歸殺死。進攻海州（今江蘇連雲港）、壽州的義軍，也為官軍所敗，損將折兵數千人。
二月，康承訓使朱邪赤心領沙陀3000騎兵為前鋒，衝鋒陷陣。這些沙陀騎兵驍勇善戰、屢敗義軍，逼近徐州。義軍將領王弘立自淮口回徐州，願率部眾3萬迎戰康承訓。龐勳即令他出渡濉水往搗鹿頭寨。王弘立率部晝夜進襲，潛在寨邊，將寨團團圍住，寨中沙陀鐵騎，縱橫馳騁，沖散了義軍陣勢。寨中諸道官軍，又爭出奮擊，王弘立敗退。官軍追到濉水，又淹溺無數，義軍損失2萬餘人。許多來自農民的義軍士兵敗走山谷，不復還營。當時朝廷有敕令，諸道官軍俘農民皆釋放以分化瓦解義軍。這一條政策對義軍影響甚大，自是每與官軍遇，不少義軍先自潰。
三月，康承訓既破王弘立，進逼柳子鎮，與義軍姚周部一月之間數十戰，周引兵渡渙水，官軍乘機襲擊。義軍退走，官軍追趕，圍住柳子鎮，時值大風，官軍四面縱火，義軍棄寨而走，沙陀騎兵中途邀截屠殺，全軍覆沒。姚周只帶幾十人逃奔宿州，卻因與宿州守將梁丕有隙，竟被慘殺。龐勳聞訊大驚，與許佶相議，欲自將出戰，謀士周重獻計說，柳子寨地要兵精，姚周亦勇敢有謀，今一日覆沒，危如累卵，不如速建大號，悉兵四出，決力死戰。於是更造旗幟，選丁3萬，許佶等共推龐勳為天冊將軍。以其父龐舉直為大司馬，與許佶等留守徐州，龐勳親自率麾下出城，夜入豐縣城，時魏博軍正圍攻豐縣，竟不得知。龐勳縱兵圍住近城軍寨，諸寨來救。又伏兵要路殺官軍2000。
官軍聽說龐勳自來，畏其勢眾，當夜潰退。當時曹翔方圍滕縣，聽到魏博軍敗，引兵退保兗州。義軍毀其城柵，運其資糧，聲勢複振。龐勳乘豐縣之勝，引兵五、六萬西擊康承訓，康承訓秣馬整眾，暗設伏兵，義軍前部中伏敗退，龐勳率後部到來，正遇前隊敗還，不戰而潰。官軍以騎兵邀前，步兵擊後，龐勳敗遁彭城僅數千人，義軍死數萬人。
五月，新上任的徐州南面行營招討使馬舉率精兵3萬馳援泗州，兵分三路渡淮。圍攻泗州的義軍不知來軍眾寡，收兵城西，馬舉就兵圍寨，縱火燒柵，義軍大敗，死數千人。王弘立戰死，吳迥退保徐城。泗州之圍七個月，至此解圍。
李園率2000人攻打泗州（今安徽泗縣），兵臨城下，李園派精兵百人，先行入城封府庫，泗州刺史杜慆假意迎接慰勞，誘之進城盡行誅殺。第二天李園引兵圍城，城上箭石齊發如雨，李園軍死數百，退兵城西。龐勳考慮到泗州當江淮要衝，地處險要，便發兵助圓攻城，泗州都押牙李雅守備有略，四出迎擊，終沒有攻破，不久，龐勳便以吳迥代李圓，晝夜不息攻城。泗州團練判官辛讜冒死突圍出城求援，當時敕使郭厚本領淮南兵1500人救援泗州，住在洪澤不敢冒然前進。辛讜求得救兵而還。龐勳再派許佶率精兵幾千助吳迥攻城，劉行及也從濠州遣其將王弘立引兵會戰泗州，形成了“圍城打援”之勢。十一月二十九日，鎮海節度使杜審權派都頭翟行約率4000人救泗州，次日，翟行約軍在淮南被龐勳軍消滅。淮南都押牙李湘率軍數千，與郭厚本、淮南都將袁公弁合兵屯駐都梁城（江蘇盱眙北），與泗州隔淮相望。
六月，馬舉自泗州出兵攻濠州，義軍將領劉行及在城外設寨拒守，馬舉先派輕騎挑戰寨西，待義軍出戰卻引大軍數萬側西迂回攻擊東南，盡燒其寨，義軍入城固守。龐勳聞訊遣吳迥助劉行及守城，屯兵北津以相應。馬舉派兵渡過淮河攻擊，義軍又損失數幹人。營寨也被夷平。
這時，唐王朝又詔黔中觀察使秦匡謀參與圍剿義軍，以神策將軍宋威為徐州西北面詔討使，將兵3萬屯于豐縣與蕭縣之間，曹翔引兵相會，共同進逼徐州。
七月，康承訓攻克臨渙（今安徽濉溪臨渙集），連拔襄城、留武、小睢等寨。曹翔佔領滕縣，進擊豐縣、汴縣。在官軍步步逼近的情況下，義軍內部矛盾日益暴露。一些義軍叛逃，退據山林，反劫殺義軍。蘄縣(今安徽宿州南)土豪李兗竟殺義軍守將降于康承訓。康承訓乘勝長驅，拔第城，進抵宿州西，築城圍困宿州。義軍將領張儒、張實等領兵數萬列壘相望，環水自固，抗拒官軍。張實修書派人夜潛徐州，向龐勳建議：“宜引兵出其不意，掠宋、亳之郊，彼必解圍而西，將軍設伏要害，迎擊其前，實等出城中兵蹙其後，破之必矣”，龐勳採納其策，令龐舉直與許佶鎮守徐州，親率義軍2萬西征。八月，康承訓焚毀宿州外寨，義軍退保羅城，官軍攻城，死傷數千人不能克。康承訓見硬攻不行，改派“辯士”在城下喊話招諭。把守子城的義軍將領張玄稔，原為徐州舊將，見官軍攻城日緊，宿州危急，連夜召集心腹謀降，派親信張皋深夜出城給康承訓送去降書。約其殺將，舉城投降，以青旗為號內應外合。九月初三，張儒等正在柳溪亭飲酒，張玄稔突然勒兵於亭前，殺害了張儒等人開門出降，宿州陷落。
接著張玄稔又向康承訓獻計；“今舉城歸國，四遠未知，請詐為城陷，引眾趨符離及徐州，賊黨不疑，可盡擒也”。便縱火焚宿州為城陷軍潰之狀，引兵至符離，義軍不知其詐，張玄稔殺守將，收兵萬人。初七，到徐州，圍而不攻，先向城裡發起政治攻勢，潛藏在城裡的奸細路審中原為崔彥曾故吏，此時打開城門，引官兵入城。龐舉直、許佶率領義軍將士退守子城，堅守到當天太陽偏西，從北門突圍，張玄稔派兵追殺，龐舉直、許佶戰死，其餘將士英勇不屈，多赴水而死。城中所有桂州戍卒親族，都被搜捕，斬盡殺絕，死數千人。龐勳率兵2萬自石山西出後，奔襲宋州，攻陷南城，渡汴河南攻亳州。
康承訓引步騎8萬西擊，使朱邪赤心領數千騎兵為前鋒尾追到亳州，龐勳引兵沿渙水而東，將歸彭城，被沙陀兵所逼，不暇飲食，轉至蘄縣將渡渙水，唐將李兗毀橋勒兵擋住去路，後面官軍大集，九月初九龐勳至縣西，率領將士忍饑抗敵，英勇戰死，近萬名義軍捐軀，其餘幾乎全部投水溺死。宋威攻取蕭縣，宿廷等寨降於官軍。惟有濠州義軍吳迥孤軍奮戰，直到十月城中糧盡，吳迥率部突圍，死於招義，其餘部眾被官軍追兵殺獲殆盡。起義軍佔據的城鎮紛紛失守。龐勳在與康宗訓的作戰中失利，唐朝繼續增兵，由神策軍將軍宋留為西北面招討使，官兵主力進逼徐州。
這時龐勳才接受大將周重的建議，西攻宋州、亳州，想要牽制唐朝的兵力。但是龐勳西征以後，大將張玄撚叛變投降康宗訓，引唐兵圍攻徐州，引誘義軍投降。徐州守將許佶、龐舉直戰死，徐州失守。
龐勳攻打宋州失利，準備轉攻亳州，途中遭到沙陀騎兵追擊。他欲折道返回彭城，卻被沙陀騎兵追上，遂全軍覆，龐勳在突圍中戰死，時為鹹通十年（869年）九月，至此，龐勳起義失敗。
龐勳遂以許佶為都虞侯，趙可立為都遊弈使，其餘各補牙職，分領諸軍。一面派遣押牙張琯奉表到京師為自己請封節度使，一面分兵出擊。舊將劉行及率1500人進軍濠州（今安徽鳳陽），一路上歸附倍增，刺史盧望回開門歡迎。李園率2000人攻打泗州（今安徽泗縣），兵臨城下，李園派精兵百人，先行入城封府庫，泗州刺史杜慆假意迎接慰勞，誘之進城盡行誅殺。第二天李園引兵圍城，城上箭石齊發如雨，李園軍死數百，退兵城西。龐勳考慮到泗州當江淮要衝，地處險要，便發兵助圓攻城，泗州都押牙李雅守備有略，四出迎擊，終沒有攻破，不久，龐勳便以吳迥代李圓，晝夜不息攻城。泗州團練判官辛讜冒死突圍出城求援，當時敕使郭厚本領淮南兵1500人救援泗州，住在洪澤不敢貿然前進。辛讜求得救兵而還。龐勳再派許佶率精兵幾千助吳迥攻城，劉行及也從濠州遣其將王弘立引兵會戰泗州，形成了“圍城打援”之勢。
十一月二十九日，鎮海節度使杜審權派都頭翟行約率4000人救泗州，次日，翟行約軍在淮南被龐勳軍消滅。淮南都押牙李湘率軍數千，與郭厚本、淮南都將袁公弁合兵屯駐都梁城（江蘇盱眙北），與泗州隔淮相望。龐勳軍既破翟行約，乘夜潛師渡淮，包圍了都梁城。十二月初五，李湘等引兵出戰，龐勳軍大敗其軍，攻佔都梁城，活捉李湘、郭厚本等人。龐勳進佔淮口，控制了江淮運輸線。唐廷以右金吾衛大將軍康承訓為義成節度使、徐州行營都招討使，神武大將軍王晏權為徐州北面行營招討使，羽林將軍戴可師為徐州南面行營招討使，大發諸道兵及沙陀朱邪赤心和吐谷渾、達靼、契苾部落兵鎮壓龐勳。當時康承訓見諸道兵已至者不足萬人，眾寡不敵，退屯宋州。龐勳遣將分兵，南攻舒、廬，北進沂、海，破沭陽、下蔡、烏江、巢縣（今安徽巢湖），占滁州、克和州，農民爭起回應，軍勢強盛，發展到20萬人，至此，龐勳領導的桂州戍兵兵變，已發展為廣大農民等參加的農民起義。
戴可師率兵3萬渡過淮河，轉戰向前，欲奪淮口，義軍乘夜退出都梁城，留給可師一座空城。恰巧第二天大霧，義軍將領王弘立引兵數萬以迅雷不及掩耳之勢，突然殺回，官軍四散逃竄，被淮河淹死無數，殲滅官兵2萬余名，戴可師單騎出奔也被擊斃。
義軍大獲全勝，繳獲器械、資糧、車馬數以萬計。義軍乘勝圍攻壽州（今安徽壽縣），獲諸道貢品及商貨無數（當時因義軍控制淮口，江淮往來改出壽州）。王晏權時在壽州，因屢為義軍所敗，退縮不敢出戰。朝廷遂命泰甯節度使曹翔代其為徐州北面招討使。
這時，龐勳自以為無敵於天下，日事游宴，謀士勸他不聽，尤其是同他在桂州舉兵的將領更為驕暴，奪人資財，掠人婦女。
鹹通十年（869年）正月，康承訓率諸道軍7萬余人自宋州進據柳子鎮西，自新興至鹿塘連營30裡。義軍分兵四守。徐州留守不過幾千人，形勢緊急，龐勳調四處義軍保守徐州。豐縣義軍守將孟敬文心懷異謀，適逢魏博節度使何全皋遣將薛尤領兵3000攻打豐縣，孟敬文敗走，龐勳將其誘歸殺死。進攻海州（今江蘇連雲港）、壽州的義軍，也為官軍所敗，損將折兵數千人。
二月，康承訓使朱邪赤心領沙陀3000騎兵為前鋒，衝鋒陷陣。這些沙陀騎兵驍勇善戰、屢敗義軍，逼近徐州。義軍將領王弘立自淮口回徐州，願率部眾3萬迎戰康承訓。龐勳即令他出渡濉水往搗鹿頭寨。王弘立率部晝夜進襲，潛在寨邊，將寨團團圍住，寨中沙陀鐵騎，縱橫馳騁，沖散了義軍陣勢。寨中諸道官軍，又爭出奮擊，王弘立敗退。官軍追到濉水，又淹溺無數，義軍損失2萬餘人。許多來自農民的義軍士兵敗走山谷，不復還營。當時朝廷有敕令，諸道官軍俘農民皆釋放以分化瓦解義軍。這一條政策對義軍影響甚大，自是每與官軍遇，不少義軍先自潰。
三月，康承訓既破王弘立，進逼柳子鎮，與義軍姚周部一月之間數十戰，周引兵渡渙水，官軍乘機襲擊。義軍退走，官軍追趕，圍住柳子鎮，時值大風，官軍四面縱火，義軍棄寨而走，沙陀騎兵中途邀截屠殺，全軍覆沒。姚周只帶幾十人逃奔宿州，卻因與宿州守將梁丕有隙，竟被慘殺。龐勳聞訊大驚，與許佶相議，欲自將出戰，謀士周重獻計說，柳子寨地要兵精，姚周亦勇敢有謀，今一日覆沒，危如累卵，不如速建大號，悉兵四出，決力死戰。於是更造旗幟，選丁3萬，許佶等共推龐勳為天冊將軍。以其父龐舉直為大司馬，與許佶等留守徐州，龐勳親自率麾下出城，夜入豐縣城，時魏博軍正圍攻豐縣，竟不得知。龐勳縱兵圍住近城軍寨，諸寨來救。又伏兵要路殺官軍2000。
官軍聽說龐勳自來，畏其勢眾，當夜潰退。當時曹翔方圍滕縣，聽到魏博軍敗，引兵退保兗州。義軍毀其城柵，運其資糧，聲勢複振。龐勳乘豐縣之勝，引兵五、六萬西擊康承訓，康承訓秣馬整眾，暗設伏兵，義軍前部中伏敗退，龐勳率後部到來，正遇前隊敗還，不戰而潰。官軍以騎兵邀前，步兵擊後，龐勳敗遁彭城僅數千人，義軍死數萬人。
五月，新上任的徐州南面行營招討使馬舉率精兵3萬馳援泗州，兵分三路渡淮。圍攻泗州的義軍不知來軍眾寡，收兵城西，馬舉就兵圍寨，縱火燒柵，義軍大敗，死數千人。王弘立戰死，吳迥退保徐城。泗州之圍七個月，至此解圍。
李園率2000人攻打泗州（今安徽泗縣），兵臨城下，李園派精兵百人，先行入城封府庫，泗州刺史杜慆假意迎接慰勞，誘之進城盡行誅殺。第二天李園引兵圍城，城上箭石齊發如雨，李園軍死數百，退兵城西。龐勳考慮到泗州當江淮要衝，地處險要，便發兵助圓攻城，泗州都押牙李雅守備有略，四出迎擊，終沒有攻破，不久，龐勳便以吳迥代李圓，晝夜不息攻城。泗州團練判官辛讜冒死突圍出城求援，當時敕使郭厚本領淮南兵1500人救援泗州，住在洪澤不敢冒然前進。辛讜求得救兵而還。龐勳再派許佶率精兵幾千助吳迥攻城，劉行及也從濠州遣其將王弘立引兵會戰泗州，形成了“圍城打援”之勢。十一月二十九日，鎮海節度使杜審權派都頭翟行約率4000人救泗州，次日，翟行約軍在淮南被龐勳軍消滅。淮南都押牙李湘率軍數千，與郭厚本、淮南都將袁公弁合兵屯駐都梁城（江蘇盱眙北），與泗州隔淮相望。
六月，馬舉自泗州出兵攻濠州，義軍將領劉行及在城外設寨拒守，馬舉先派輕騎挑戰寨西，待義軍出戰卻引大軍數萬側西迂回攻擊東南，盡燒其寨，義軍入城固守。龐勳聞訊遣吳迥助劉行及守城，屯兵北津以相應。馬舉派兵渡過淮河攻擊，義軍又損失數幹人。營寨也被夷平。
這時，唐王朝又詔黔中觀察使秦匡謀參與圍剿義軍，以神策將軍宋威為徐州西北面詔討使，將兵3萬屯于豐縣與蕭縣之間，曹翔引兵相會，共同進逼徐州。
七月，康承訓攻克臨渙（今安徽濉溪臨渙集），連拔襄城、留武、小睢等寨。曹翔佔領滕縣，進擊豐縣、汴縣。在官軍步步逼近的情況下，義軍內部矛盾日益暴露。一些義軍叛逃，退據山林，反劫殺義軍。蘄縣(今安徽宿州南)土豪李兗竟殺義軍守將降于康承訓。康承訓乘勝長驅，拔第城，進抵宿州西，築城圍困宿州。義軍將領張儒、張實等領兵數萬列壘相望，環水自固，抗拒官軍。張實修書派人夜潛徐州，向龐勳建議：“宜引兵出其不意，掠宋、亳之郊，彼必解圍而西，將軍設伏要害，迎擊其前，實等出城中兵蹙其後，破之必矣”，龐勳採納其策，令龐舉直與許佶鎮守徐州，親率義軍2萬西征。八月，康承訓焚毀宿州外寨，義軍退保羅城，官軍攻城，死傷數千人不能克。康承訓見硬攻不行，改派“辯士”在城下喊話招諭。把守子城的義軍將領張玄稔，原為徐州舊將，見官軍攻城日緊，宿州危急，連夜召集心腹謀降，派親信張皋深夜出城給康承訓送去降書。約其殺將，舉城投降，以青旗為號內應外合。九月初三，張儒等正在柳溪亭飲酒，張玄稔突然勒兵於亭前，殺害了張儒等人開門出降，宿州陷落。
接著張玄稔又向康承訓獻計；“今舉城歸國，四遠未知，請詐為城陷，引眾趨符離及徐州，賊黨不疑，可盡擒也”。便縱火焚宿州為城陷軍潰之狀，引兵至符離，義軍不知其詐，張玄稔殺守將，收兵萬人。初七，到徐州，圍而不攻，先向城裡發起政治攻勢，潛藏在城裡的奸細路審中原為崔彥曾故吏，此時打開城門，引官兵入城。龐舉直、許佶率領義軍將士退守子城，堅守到當天太陽偏西，從北門突圍，張玄稔派兵追殺，龐舉直、許佶戰死，其餘將士英勇不屈，多赴水而死。城中所有桂州戍卒親族，都被搜捕，斬盡殺絕，死數千人。龐勳率兵2萬自石山西出後，奔襲宋州，攻陷南城，渡汴河南攻亳州。
康承訓引步騎8萬西擊，使朱邪赤心領數千騎兵為前鋒尾追到亳州，龐勳引兵沿渙水而東，將歸彭城，被沙陀兵所逼，不暇飲食，轉至蘄縣將渡渙水，唐將李兗毀橋勒兵擋住去路，後面官軍大集，九月初九龐勳至縣西，率領將士忍饑抗敵，英勇戰死，近萬名義軍捐軀，其餘幾乎全部投水溺死。宋威攻取蕭縣，宿廷等寨降於官軍。惟有濠州義軍吳迥孤軍奮戰，直到十月城中糧盡，吳迥率部突圍，死於招義，其餘部眾被官軍追兵殺獲殆盡。起義軍佔據的城鎮紛紛失守。龐勳在與康宗訓的作戰中失利，唐朝繼續增兵，由神策軍將軍宋留為西北面招討使，官兵主力進逼徐州。
這時龐勳才接受大將周重的建議，西攻宋州、亳州，想要牽制唐朝的兵力。但是龐勳西征以後，大將張玄撚叛變投降康宗訓，引唐兵圍攻徐州，引誘義軍投降。徐州守將許佶、龐舉直戰死，徐州失守。
龐勳攻打宋州失利，準備轉攻亳州，途中遭到沙陀騎兵追擊。他欲折道返回彭城，卻被沙陀騎兵追上，遂全軍覆，龐勳在突圍中戰死，時為鹹通十年（869年）九月，至此，龐勳起義失敗。