朱温令军队扎为五寨以环绕此城。在凤翔城下，朱温又开始了他擅长的表演。只见他穿着上朝的服装向城池大哭一番，鼻涕眼泪流了满脸，然后说道：“微臣之心，只欲迎车驾还宫，而非与岐王角胜负也。“
在朱温到来前，唐昭宗还以左金吾将军李俨（张濬之子，赐姓李）为江、淮宣谕使，带密信给淮南杨行密，为其晋爵为吴王并拜行密为东面行营都统，以讨朱温。可杨行密这时正与其临藩——浙东钱镠正拼斗得火热，难以抽兵前来。当时钱镠在浙东发展势力很快，与杨行密势力相敌。两人势同水火，都极其恼怒对方。杨行密命人造大铜钱并用大绳索贯穿，号为“穿钱眼”。钱镠听说后，就命人拿大斧砍杨树，称为“斫杨头”。考虑到此，唐昭宗又为镇东节度使钱镠晋爵为越王，并使两镇停止私斗。两镇领旨后便暂停了争斗。
于是杨行密留副使李承嗣掌管淮南军府事，亲自发兵讨朱温，先攻其宿州。军吏欲以巨舰运粮，都知兵马使徐温道：“运路久不行，况且葭苇填塞，不若用小艇替代，会更易通行。“杨行密嫌船多麻烦，还是使用巨舰运粮，但也用了少量的小船。大军至宿州时，赶上连日大雨，巨舰因重载不能前进，士有饥色，而小艇却先至。杨行密这才开始认识到徐温的先见之明。攻宿州，久久不克，杨行密终以粮运不继引还。
七月上旬，李茂贞之从弟——渭北节度使李茂勋将兵出屯三原，以救李茂贞。朱温遣其将康怀英、孔勍击之，李茂勋遁去。李茂贞救援已失，被围的苦，亲自出兵夜袭奉天，虏汴将倪章、邵棠以归。得此小胜，士气稍振，数日后，李茂贞又大出兵，与朱温战，日暮时大败而归，汴兵追之，险些就进入了西门。
早在朱温带兵向长安进发时，蜀地王建就开始了侵夺李茂贞的步伐。他先令王宗伟攻克利州，使得李茂贞养子李继忠弃城奔凤翔。王建便亲统大军而来，七月下旬到兴元时，李茂贞养子——山南西道节度使李继密戍守三泉以拒。王建的前锋将王宗播攻之不克，先退保山寨。其亲吏柳修业对王宗播说道：“公举族归人，若不为之死战，何以自保？“宗播知惧，对其众道：“吾与汝曹决战取功名；若不成，死于此！“于是连破金牛、黑水、西县、褒城四寨。军校秦承厚攻西县时，矢穿左目，入于右目，箭镞不出。王建亲自舐其创，脓溃镞出。见主帅如此，将士个个战不旋踵。李继密大败，奔还汉中。蜀军乘胜直至城下，王建养子王宗涤帅众先登，将其攻克，生擒李继密。
王建得兵三万，骑五千，使王宗涤入屯汉中，并向皇帝上表使王宗涤为山南西道节度使。王宗涤有勇略，得众心，王建养子王宗佶等也嫉其功，都乘机进谗言。日久王建对他起了疑忌之心，将王宗涤至成都，亲自诘责，宗涤知王建欲故意加罪于己，怒道：“三蜀略平，大王就听信谗言，要杀功臣吗？“王建大怒，命亲随马军都指挥使唐道袭夜晚与之饮酒，醉后将其缢杀。成都民人听说王宗涤死的冤，为之罢市，军士甚至连营涕泣，如丧亲戚。
再说凤翔围城已近三月。一连十多日的淫雨让很多士卒开始生病。九月初，朱温召诸将商议，想带兵回河中修整。这时，他的亲从指挥使高季昌、左开道指挥使刘知俊都说道：“公谋划此举已一年。如今茂贞已困，万不可离去，轻易舍弃垂成之功！“高季昌是朱温养子朱友恭的奴仆，因聪慧多智数为朱温所亲。朱温又说李茂贞龟缩不出，想使我师自老。高季昌说他有计可以诱茂贞出战，麾下有一骑兵名马景者愿入城为谍。朱温听后大喜，说道“兵法贵在善用正奇，以奇胜者诈也，此计大妙！”
临行之际，马景向朱温诀别道：“此行必死，还愿大王善待吾妻子。“朱温恻然，表现出悲伤状，伪装要阻止他。马景见其如此“惜士”，更是坚决前往。
次日，凤翔城门下忽然驰来一队汴骑，仅数十人。守城卒正弯弓欲射，忽听其中一人说道：“请勿放箭。我等受朱温所辱，特意前来投降岐王。并有机密事要相告。”言毕与一众人都下马卸下盔甲、扔掉兵器。守城卒见他们如此，又看他们灰头土脸的沧桑状，不似是假，便去报告了李茂贞。李茂贞丝毫不疑，召其首问话。那人说道“朱温已全军遁走，仅留伤病者数千守营，今天也将离去，机不可失，大王请速击之！“李茂贞毕竟多个心眼，心想还是探测一番为是，便派数名探骑前往。那几名探骑靠近看了看，见汴军营中未立一根旗帜，也不见有警备卒，更没什么大的动静。便回报说”汴军寨中不见任何旗帜，必无大军。“
“好！”李茂贞即刻布置军队，大开城门，悉出城中之众进攻朱温军营。见凤翔军来了，朱温大喜道“哈哈!蠢货这么容易就上当了！”他亲自在中军击鼓，百营俱出，纵兵攻击，埋伏之兵也一同夹击李茂贞。原来去凤翔投降的正是马景带去的骑兵。马景走后，朱温就迅速令军中偃旗息鼓，营中寂如无人，还秘密设了几处埋伏。
凤翔军被杀得大败，想要逃回城，却发现城门已被千余骑汴军占据。这是朱温在战斗刚开始时便分出去的骑兵。凤翔军进退失据，自相蹈藉，杀伤殆尽。此战幸亏李茂贞没有出城，不然难以逃命。李茂贞终究是留了一首，当马景提出要出去夺汴军营寨时，阻止了他。这回知道被骗，损失惨重，怒不可遏的他将马景一众全部斩首。
城中粮将尽，李茂贞尽出城内骑兵去邻州征粮。朱温就挖掘壕堑，状如蚰蜒一般，将凤翔城围个水泄不通。朱温还设置犬铺、铃架，即猎犬窝与穿了铃铛的绳架。城池若有人出入，若不触动铃铛就必会惊动猎犬，汴军立即警觉。因此城池内外联系断绝。
李茂贞养子李彦询与李彦韬见形势难支，相继带军队降于朱温。李茂贞更加窘迫，屡屡出兵攻击汴军营寨，无一胜者，而败兵又多散去，或是降于朱温。正在李茂贞准备与朱温议和，奉车驾还京时，其从弟李茂勋的出现让他心中再次燃起一丝希望。