公元880年，李克用率领5万军队到了开封附近，准备和城内的朱温，城外的周岌、时溥，反包围了黄巢军。黄巢见李克用来了，当即命令围城的部队停止进攻，全部集结，准备决战。黄巢想起自己被李克用数次打败，没有取胜的信心，内心又很害怕，自己不敢出战，就命大将军尚让和降将秦宗权率10万军队迎敌，自己率5万军队作为后应。

双方在开封南边的周口市太康县大战，李克用、朱温、周岌、时溥的兵士共有11万人，李克用的五万军队从正面向尚让和秦宗权发起进攻，周岌、时溥在两翼策应，朱温则从背后包围。李克用的义子李嗣源、李嗣昭、李存孝，个个勇猛过人，冲锋在前，把尚让军打的溃不成军。秦宗权见战场形式不好，就率自己的2万人猛攻周岌，杀出一条血路后，就逃回了自己的蔡州。尚让独木难支，没有援军，又被四面围击，他见军队伤亡惨重，率最后的1万人投降了时溥。

黄巢作为后应，为什么没有援救尚让呢，因为他看见尚让被包围，又害怕自己前去救援也被包围，就心生退意，想逃回山东老家。他不顾尚让军的死活，率军北上，准备渡过黄河北岸，沿着黄河向东逃回山东。

李克用知道战机一瞬即逝，他对朱温、周岌、时溥说道：“战事紧迫，没有时间为刚刚的大胜庆祝，等咱们彻底消灭黄巢，再设宴饮酒，好好地潇洒快活一场。你们消灭黄巢残留在河南、徐州等地的军队，由我率兵北上追击黄巢。”朱温、周岌和时溥不敢追黄巢，但对他留下的硕大的地盘垂涎三尺，便都同意了这个计划。李克用让李嗣源率步兵在后，自己和李存孝率领6千沙陀骑兵快速追赶黄巢。

黄巢此时在河南的中牟县，准备渡河，被李克用发现了，但李克用此时并没有着急向黄巢军发起攻击，而是趁黄巢军半渡而击之，正在渡河的和黄河南岸的黄巢士兵或战死，或被李克用俘虏，只有黄巢率两万先锋部队渡过了黄河，头也不回地向东逃窜了。

李克用继续追击，由于追的太近太紧，每日或大或小都与黄巢一战，黄巢每战必败，信心全无。双方在山东菏泽大战，黄巢又败，仅带1000人向东逃亡泰山，准备利用地形，打游击。李克用缴获了黄巢的皇帝仪仗、龙袍、玉玺和黄巢的两个儿子。

李克用见黄巢人少，自己就率1000精锐骑兵在后追赶。黄巢向李克用求饶，“好汉！李将军您乃当今天下第一猛将，求求你饶我一命。”李克用说道“逆贼黄巢休想，你大逆不道，竟敢造反，又屠戮百姓，手段十分残忍，今日就是你的死期。”说罢，拿起擎天破地槊冲向黄巢，义子李存孝则是在旁用长枪将前来阻拦的黄巢的将军都一一刺落马下。黄巢本身自幼习武，又到了生死关头，爆发出了巨大潜力，先是拿起弓箭朝李克用射去，被李克用躲避后，拿起戟和李克用战斗，李克用用槊刺向黄巢，黄巢用戟头把槊刃挑到天上，双方开始用兵器角力，但还是李克用的力气大，黄巢落了下风，便撤戟向后逃，李克用追的兴起，黄巢使出了回马枪向李克用刺去，李克用的马前腿抬起，后腿撑地，用身体挡住了这一戟，李克用用槊向斜下方一扎，捅死了黄巢，自己也掉落在地。黄巢死了，他的妻妾、家人、亲信都被俘虏，跟黄巢的首级一起，送给了远在四川成都的皇帝李譞。