不久，朱泚在奉天城下被浑瑊、韩游瑰击败，只得退到奉天城东三里的地方扎营，大修攻城器械。朱泚又分兵到乾陵扎营，察看奉天城内情况，城内大为震惊。杜希全在漠谷失利，朱泚更加骄狂，官军利用城防设施作战，人人奋勇百倍，朱泚多次受挫。有时出城到旷野作战，官军又占上风。朱泚于是逼迫百姓填壕沟，并于夜晚攻城，但无法破城，只得撤退。
朱泚军造成云梯，架上奉天城墙的东北角，引起城中惊慌，浑瑊命人挖掘大坑，做成地道陷阱，又燃起大火焚烧云梯，这时风向转变，大火扑向朱军，官军趁机从三个城门一起冲出，大破朱泚。当晚，官军再次出城进攻，朱泚再次大败。不久，李怀光从河北来援，朱泚大惊，军队溃败，奉天之围得以解除。
朱泚逃回长安。当时，姚令言在城里设置防御木栅和投石抛楼，每条街道里巷都把居民组织起来训练，朱泚返回后，却命令全部撤除，并道：“打仗的事我自有办法。”每隔三五天，朱泚就派人假装从城外回来，满城跑遍地喊叫：“奉天已经攻克。”百姓听到这个消息，都偷偷哭泣，大街小巷一片寂静。当时，进入台省的小吏不过十几人，郎中员外六七人，朱泚下令按照往年规定推荐选拔官员，开始还有几十人递交推荐文书，十天后也都隐退了。
朱泚改国号为汉，改元天皇。这时，李怀光企图反叛朝廷，派人到长安跟朱泚和谈结盟，朱泚开始对李怀光刻意拉拢，称其为兄长，并约定平定关中后，各自为帝。但是当李怀光决定背叛朝廷后，朱泚却发出诏书，以国君对待臣下的礼仪对待李怀光，屡次征调他的兵马。李怀光被朱泚出卖，感到羞愧恼怒，带着军队返回河中府。不久，官军李晟部、骆元光部、尚可孤部进逼长安，朱泚部下韩旻、宋归朝、张庭芝、仇敬忠等人先后被击败。李晟等人收复长安，朱泚与姚令言、张庭芝、源休等人西逃，其余党羽有的逃亡藏匿，有的投降朝廷。
朱泚逃难途中，兵卒沿路偷跑，等逃到泾州，只剩一百多人，泾州守将田希鉴紧关城门，朱泚对田希鉴道：“我曾授予你节度使官职，你为什么忘恩负义？”田希鉴就叫人把朱泚授予的旌旗符节从城上抛到城外，接着又投火烧掉，朱泚无奈，只得再向西走数里，在一家客店休息。
朱泚部将梁庭芬进泾州城劝田希鉴道：“您当初杀死冯河清背叛朝廷，如今即使又归顺朝廷，日后也免不了遭受祸患。不如打开城门收留朱公，一起成就大业。”田希鉴同意了。梁庭芬赶到客店告诉朱泚，朱泚非常高兴，派梁庭芬再去泾州。梁庭芬趁机求取尚书、平章事官衔，被拒绝后不愿再去泾州，便随朱泚到宁州彭原县西城村，与朱泚的心腹朱惟孝一起用箭射朱泚。朱泚逃跑时，掉进一口地窖，被随从韩旻、薛纶、高幽嵓、武震、朱进卿、董希芝等人斩杀，时年四十三岁，首级传送梁州。
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