當時，唐朝的軍隊集結在中原一帶，嶺南地區兵力比較薄弱。黃巢本想占領嶺南地區，休整一段時期，積蓄力量，再打到中原去，推翻唐朝。可是，部將們不願休息，要求盡快打回北方。黃巢同意了這個要求，以天補均平大將軍的名義發布檄文，指責朝廷的罪惡，率領起義軍從廣州出發，向北攻進現在的湖南、湖北，向東打到江西、安徽、浙江等地。
起義軍的聲勢越來越大，人數越來越多，發展到60萬人。唐僖宗派了好幾支大軍進行鎮壓，也阻擋不住。起義軍渡過淮河，向西北進軍幾千裏，攻下了東都洛陽。唐軍隻得退到潼關防守。一路上，起義軍紀律嚴明，不擄掠百姓，隻沒收官商富戶的財產充作軍需。起義大軍進入洛陽城的時候，還對百姓進行慰問，秩序井然。
起義軍挺進到潼關城下，滿山遍野都是起義軍的白旗。當黃巢來到的時候，全軍士氣高昂，大聲歡呼，山河震動。唐軍憑借關隘，勉強守了兩天。到第3天，尚讓和黃巢的外甥林言，分兵從一條叫“禁穀”的小路繞到關後，內外夾擊，攻破了潼關。這條“禁穀”，在平時，為了防止商人逃稅，禁止通行，裏麵長滿了灌木藤葛。起義軍打來，唐軍竟然忘記設防。第一天雙方交戰以後，官軍潰敗，爭著從禁穀逃命。一夜工夫，把地麵塌平了，正好給起義軍開辟了道路。
公元880年12月3日，黃巢攻克潼關。京城長安得知這一消息，陷入一片混亂之中。5日淩晨，唐僖宗和宦官田令孜帶著4個親王及數名嬪妃，率領500名神策軍，由金光門出了皇宮，匆匆忙忙地逃往四川。就在這天早晨，文武百官照樣上朝，等了很久，才知道皇帝逃跑了。當天下午，黃巢的前鋒大將柴存進入長安。唐朝廷的左金吾衛大將軍張直方不得不帶領文武官員幾十人，到長安郊外迎接。黃巢乘坐著黃金裝飾的轎子，由身披錦繡、手執兵器的隨從簇擁著，威武雄壯地進入長安城。兵強馬壯的起義軍隊伍，充塞道路的輜重車輛，浩浩蕩蕩地跟隨著前進。
長安的老百姓聽說黃巢進了城，都走出家門，夾道歡迎，觀看起義軍的軍容。起義軍士兵大多是受盡壓迫的民眾，所以，遇到貧民是很同情的，還送給他們財物；但對唐朝留下來的那一大群官吏，就十分憎恨，隻要一抓住就處死。幾天之後，也就是公元881年1月，黃巢在長安即位稱帝，國號大齊，年號金統。他任命尚讓為宰相，孟楷、蓋洪為將軍，著名詩人皮日休為翰林學士，組成了由起義軍文武首領和唐朝降官混合的大齊政權。
起義軍渡過淮河以後，一路無阻，但經過的重要地方如東都洛陽，都沒有留兵駐守。數十萬人全部進入長安，實際上好像進入口袋之中。長安在唐軍的四麵包圍下，糧食補給發生困難。不久，唐朝京城四麵諸軍行營都統鄭畋號各藩鎮，聯合起來進攻長安，各藩鎮響應。形勢對起義軍非常不利。
黃巢也想過打開局麵。他曾派尚讓等人率領5萬人攻打鳳翔。尚讓自以為聲勢浩大，行軍時，軍容不整；遇到伏兵，便被殺得大敗，損失了士兵2萬多人。一部分唐軍乘機進攻長安，黃巢以為是唐朝大軍來了，便率領眾人倉惶逃走。唐軍入城，大肆擄掠。黃巢停在城外，看到唐軍像一群烏合之眾，便又領兵殺回長安，殲滅唐軍十之八九。無奈，他的地方守將們聽說他已出城，也都放棄守城，逃往別處。
由於起義軍始終沒有打破敵人的圍剿，城內糧食又日益緊張更由於在這緊急關頭，起義軍的主要將領朱全忠（即朱溫）卻叛變投敵了，使得大齊政權處於多麵受敵的嚴重危機之中。
公元883年5月，黃巢被迫撤離長安，在河南、山東一帶繼續堅持起義。第2年6月，又與唐軍浴血奮戰，終因寡不敵眾，黃巢自刎於泰安狼虎穀（今山東萊蕪境內）。黃巢起義曆時十年，撼動了封建王朝的統治，功不可沒。