僖宗等人向骆谷方向逃去，凤翔节度使郑畋在途中拜见僖宗，恳请僖宗的车驾留在凤翔。僖宗说：“朕不想靠近强大的贼寇，暂且前往兴元，征调军队，谋划收复京城之事。爱卿你向东抵御贼军的锋芒，向西安抚各少数民族部落，联络邻近的藩镇，努力建立大功。” 郑畋说：“如今道路阻塞，奏章文书难以通达朝廷，恳请陛下允许臣根据实际情况，自行决断事务。” 僖宗答应了郑畋的请求。戊子日，僖宗抵达婿水，下诏给牛勖、杨师立、陈敬瑄，告知他们京城已经失守，自己暂且前往兴元。如果贼军的势力依然强盛，自己将前往成都，让他们提前做好准备。
庚寅日，黄巢下令，将留在长安的唐朝宗室，全部处死，无一幸免。辛卯日，黄巢进入皇宫。壬辰日，黄巢在含元殿登基称帝，他下令用黑色的丝绢，制作成帝王的礼服，又命人敲响数百面战鼓，代替雅乐，举行登基大典。黄巢登上丹凤楼，颁布大赦天下的诏书。定国号为大齐，改年号为金统。黄巢认为 “广明” 这一年号，去掉唐朝国号 “唐” 的下半部分，就是 “广” 字，再加上 “黄” 家的日月，以此作为自己登基称帝的祥瑞征兆。黄巢下令，唐朝的官员，三品以上的全部罢免官职，四品以下的官复原职。册封妻子曹氏为皇后。任命尚让为太尉兼中书令，赵璋为兼侍中，崔璆、杨希古一同担任同平章事，孟楷、盖洪为左右仆射、知左右军事，费传古为枢密使。任命太常博士皮日休为翰林学士。崔璆是崔邠的儿子，当时刚刚被免去浙东观察使的职务，留在长安，黄巢将他抓获，任命为宰相。
诸葛爽率领代北行营的军队，驻守在栎阳。黄巢的部将砀山人朱温率军屯驻在东渭桥，黄巢命令朱温劝说诸葛爽投降，诸葛爽于是率军向黄巢投降。朱温自幼丧父，家境贫寒，与兄长朱昱、朱存，跟随母亲王氏，投靠到萧县人刘崇家中。刘崇经常鞭打侮辱朱温，只有刘崇的母亲怜悯他，告诫家中的人说：“朱三不是寻常之人，你们应当好好对待他。” 黄巢任命诸葛爽为河阳节度使，诸葛爽前往河阳赴任。河阳节度使罗元杲率军抵御诸葛爽，罗元杲的士兵们却纷纷放下武器，迎接诸葛爽，罗元杲只好逃往僖宗所在的地方。
郑畋返回凤翔后，召集将领佐吏，商议抵御贼军的对策。将领佐吏们都说：“贼军的势力正盛，我们应当暂且从容等待，等各路军队集结完毕后，再图谋收复京城之事。” 郑畋说：“各位是劝说我向贼军称臣吗！” 说完便气得昏倒在地，额头撞到砖地上，受伤流血。从午时一直到第二天清晨，郑畋都无法说话。恰逢黄巢派遣使者，携带诏书，前来征召郑畋。监军与凤翔的将领佐吏们，于是冒用郑畋的名义，草拟降表，签署姓名，向黄巢谢恩。监军设宴款待黄巢的使者，宴会上奏起音乐，将领佐吏们都忍不住流下眼泪。黄巢的使者感到十分奇怪，郑畋的幕僚孙储解释说：“因为我们的相公中风患病，无法前来参加宴会，所以大家心中悲痛，忍不住落泪。” 使者于是相信了孙储的话。郑畋苏醒后，得知了这件事，于是刺破手指，用血写成奏表，派遣亲信从小路送往僖宗所在的兴元。随后郑畋召集将领佐吏，晓谕他们分辨叛逆与忠顺的道理，将领佐吏们都表示愿意听从郑畋的命令。郑畋又刺破手指，与将领佐吏们歃血为盟。然后郑畋下令修缮凤翔的城墙壕沟，整治兵器装备，训练士兵，并且暗中联络邻近的藩镇，约定一同出兵讨伐贼军，邻近的藩镇都答应出兵，在凤翔会师。当时禁军分别驻守在关中各地，还有数万人马，这些士兵听说僖宗前往蜀地，一时间无处可去。郑畋派人前去招抚这些禁军士兵，士兵们都纷纷前往凤翔，投靠郑畋。郑畋分发财物，笼络士兵们的心，凤翔的军势因此大振。
丁酉日，僖宗的车驾抵达兴元，下诏命令各道节度使，率领全部军队，收复京城。
己亥日，黄巢下令，凡是唐朝的文武百官，前往赵璋的府邸，投递自己的姓名官职的，都可以恢复原职。豆卢瑑、崔沆以及左仆射于琮、右仆射刘邺、太子少师裴谂、御史中丞赵蒙、刑部侍郎李溥、京兆尹李汤等人，因为没能跟上僖宗的车驾，躲藏在长安的百姓家中。黄巢派人搜捕，将他们全部抓获处死。于琮的妻子广德公主说：“我是唐朝宗室的女子，发誓要与于仆射一同赴死！” 她死死抓住贼兵的刀刃，不肯松手，贼兵于是将她一并杀死。黄巢又下令掘开卢携的坟墓，将他的尸体拖到街市上，斩首示众。将作监郑綦、库部郎中郑系，坚守忠义，不肯向贼军称臣，全家自杀身亡。左金吾大将军张直方虽然表面上向黄巢称臣，但暗中却收留了许多逃亡的唐朝官员，将他们藏匿在自己府邸的夹墙中。事情败露后，黄巢将张直方处死。
起初，枢密使杨复恭举荐隐居的河间人张濬，朝廷任命张濬为太常博士，后来升任度支员外郎。黄巢率军逼近潼关时，张濬前往商山躲避战乱。