十一月，保大節度使李茂勛帶眾萬余人救鳳翔，屯兵于城北阪上，與城中舉烽火相應。朱溫心想李茂勛舉眾前來，城守必虛，我可搗了他的老巢。于是朱溫遣其將孔勍、李暉將兵乘虛襲坊州、鄜州。坊州一鼓而拔，兩日后，天降大雪，汴軍乘時冒雪連夜前進，五更時分抵達鄜州城下。鄜州守人半點準備都無，使得汴軍很快破城而入。入城后，城中還有八千士兵，一番激戰，直到午時，鄜軍才敗，鄜州留守李繼璙被擒。李暉撫存李茂勛及諸將士家人，民皆安堵，絲毫無擾。李茂勛聽聞自己城池被克，即時引兵遁去。

圍鳳翔的汴軍每夜擊鼓鳴角，城中大地都因之震動。攻城汴軍罵城上人道“劫天子賊，還不速降？“城守者就罵城下人道“奪天子賊，還不快滾“。這個冬天極其寒冷，又連下數日大雪，城中糧食用盡，凍死、餓死者不可勝計。連李茂貞的私儲也快用完了，只得用豬狗之肉供奉皇帝。唐昭宗就令人拿御衣以及小皇子的衣服去市上賣錢以充用度，還在宮中設小磨，讓宮人磨豆麥為屑以供御。

這時，王建已攻下了李茂貞的洋州與興州，如此一來，李茂貞的山南諸州鎮全為王建所得。自失鄜州后，李茂貞的關中諸州鎮全為朱溫所得，僅剩孤城一座，寒冬糧絕的李茂貞無異于坐守待斃。很多兵士都開始怨恨韓全誨。李茂貞養子李繼遠帶兵十余人遮攔韓全誨于左銀臺門，喧鬧罵道：“闔境涂炭，全城餒死，只因爾輩數人！“言畢李繼遠拔刀欲刺，韓全誨嚇得膽都要裂了。幸好李茂貞此時正好來到，韓全誨叩頭乞求李茂貞，李茂貞諭解道：“軍容不必如此，吾兒不知實情。來，你們還是杯酒泯恩仇吧“。言畢令人酌酒兩杯，使兩人對飲而罷。李繼遠胸中仍是憤懣難平，便帶兵投降了朱溫。

李繼遠本是蔡州人，原名苻道昭，最先事秦宗權為騎將，秦宗權敗后便轉投到李茂貞手下。李茂貞見其性格強敏，有武略，甚是喜愛，便收為養子，賜名為李繼遠。投降朱溫后，恢復自己原名符道昭。朱溫聽聞他善于布陣，勇聞一軍，與之言語又極為相投，心中大喜，有重用之意。

再說唐昭宗召李茂貞、李繼誨、李彥弼、等一起進食，商議與朱溫和，唐昭宗說道：“十六宅諸王以下，因饑寒而死者每日都有數人。在內諸王及公主、妃嬪，一日食粥，一日食湯餅，如今也難以供應了。卿等意如何？“眾皆低頭，不能對。唐昭宗盯著李茂貞道：“岐王，現在你還不想和解嗎？“

李茂貞終于決定投降。十二月下旬，他遣使請降于朱溫，并密謀誅宦官以自贖，遺朱溫書道：“禍亂之起，皆由以韓全誨為首的宦官。我迎駕至此，實是以備他盜。公既志匡社稷，請公迎陛下還宮，我愿以破甲殘兵，聽公之令，為公效力！“朱溫回書道：“我舉兵至此，正因乘輿播遷；公能協助，我甚感寬慰。“

903年初，朱溫上表請迎車駕還宮，遣幕僚司馬鄴奉表入城。李茂貞秘密單獨去見唐昭宗，說若不誅殺韓全誨等，朱溫決不會和解，車駕也難還京。唐昭宗同意了，于是李茂貞派四十名士兵拘捕韓全誨一眾，將他們斬首。當晚，又斬李繼筠、李繼誨、李彥弼等與韓全誨同謀者十六人。次日，唐昭宗遣韓偓及趙國夫人來犒勞朱溫軍營，并派使者帶來韓全誨等二十馀人的首級以示朱溫。趙國夫人帶來唐昭宗寫給朱溫的書信，其中說道：“向來脅留車駕，怕獲罪而挑撥是非，離間你我君臣的，都是此輩。今朕與茂貞已決意誅之，卿可曉諭諸軍，以平眾憤。“朱溫這回滿意了，就遣觀察判官李振奉表入城謝罪。

韓全誨等已誅，而朱溫猶未解圍。李茂貞懷疑崔胤教朱溫必取鳳翔，急忙請唐昭宗寫書召崔胤前來。詔書四下，都是御筆親屬，言辭懇切，然而崔胤竟稱疾不來。李茂貞極其恐懼，自己致書于崔胤，言辭卑遜。崔胤還是不來。當朱溫召崔胤時，崔胤立即來到了朱溫軍中。李茂貞大驚，心想形勢如此，即便不開城門也會被朱溫所破，若開城門，朱溫顧忌天子，或許不敢對我不利。還是開門以觀其變吧，于是鳳翔開啟了城門。

唐昭宗出城前，李茂貞趁機提出想以其子李侃娶平原公主，想跟李曄結親以自固。平原公主是何后之女，何后不太愿意。但李曄急于出城就答應了李茂貞。于是皇帝一眾出城，來到朱溫軍營，朱溫素服待罪，見帝后，跪拜于前，頓首流涕。帝命韓偓扶起，帝亦泣，道：“宗廟社稷，賴卿再安；朕與宗族，賴卿再生?！坝H解玉帶以賜之。稍作休息，車駕便開始回京。朱溫又假意提出，自己要單騎前行十余里，為皇帝導路，皇帝當然拒絕了他。

于是朱溫令其兄朱存的兒子朱友倫將兵保衛車駕，自己留下部分后隊，撤寨退兵。想到李茂貞雖還有幾處小的州縣，但都不足為慮。鳳翔城基本是孤城一座，再無能力與己對抗。若留之的話，還可使其做為自己對蜀地王建的屏蔽，朱溫便仍使李茂貞鎮鳳翔。

正月下旬，唐昭宗一眾回到了長安。李曄謁太廟，登長樂樓。禮畢后謝朱溫道：“朕能生入舊京，全賴卿之力也。自古救君之危，未有如是者。更何況今日得以親奉觴酒，奠于先皇帝室前，卿之德，朕何能不報！”

為嘉獎朱溫迎鑾之功，唐昭宗賜朱溫號回天再造竭忠守正功臣，賜其僚佐敬翔等號迎鑾協贊功臣，諸將朱友寧等號迎鑾果毅功臣，都頭以下號四鎮靜難功臣。為嘉崔胤之功，唐昭宗再次以催胤為司空、門下侍郎、同平章事。