下令，将军中所有用于渡河、运粮的舟船尽数凿沉于渭河之中，以自断退路的方式暂缓唐军攻势。但此举终究只是权宜之计，无法扭转兵力悬殊的败局，朱温所部最终惨遭大败，被困同州孤城，陷入外无援军、内缺粮草的绝境。
绝境之中，朱温数次遣使突围，接连十次递上奏表，火速向身在长安的黄巢求援，详细陈述同州危局、唐军重兵围城的绝境，恳请中枢调拨兵马、粮草驰援。彼时黄巢主力被各路唐军牵制，长安腹地战事吃紧，而黄巢亲信左军使孟楷素来与朱温不和，又私心专权、遮蔽圣听，忌惮朱温在外手握兵权、屡立战功，唯恐其再度得势、凌驾于自己之上，竟将朱温所有求援奏章全部隐匿不报，致使黄巢全然不知同州前线的惨烈危局，始终未发一兵一卒救援。
时日迁延，朱温困守孤城，迟迟等不到半分援军，城中军心日渐浮动。与此同时，各方战报陆续传入城中，朱温清晰得知：黄巢大齐政权早已不复初入长安时的鼎盛之势，四面藩镇唐军合围之势已成，各处战场接连失利，战线持续收缩，政权整体势力窘迫困厄。麾下各路将帅或心生畏怯、消极避战，或暗自观望、私通唐军，全军上下军心涣散、离心离德，败亡之势已然显露，无可挽回。
在此存亡之际，朱温麾下亲信将领胡真、谢瞳二人反复劝谏。二人深知大势所趋，看清大齐必败、李唐势存的天下大势，纷纷力劝朱温认清时局、弃暗投明，即刻归降唐朝，以此保全麾下将士性命，亦为自身谋一条生路与仕途。
朱温本就机敏狡黠、审时度势，半生征战深谙乱世生存之道。他目睹黄巢中枢昏聩、权臣弄权、赏罚不明，前线将士浴血奋战却求援无门，又眼见大齐政权内外崩坏、败局已定，心中彻底看透大势，摒弃了对黄巢的效忠之心，心中已然定下叛齐归唐、顺势反正的决心。
中和二年（882年）九月，局势愈发危急，朱温不再迟疑，连夜召集身旁所有心腹部将，秘密商议归降大计。为彻底斩断与大齐的羁绊、向唐朝表以赤诚，杜绝后患，朱温当即下令，擒杀黄巢派驻同州的监军使严实，彻底脱离黄巢掌控。随后，他传令全城将士、官吏百姓，举同州全城军民、所辖兵马，开城归降河中节度使王重荣。
朱温率众归降的消息传开后，唐军大营之中争议骤起。唐军监军、宦官杨复光素来痛恨起义军将领，认为朱温身为黄巢心腹悍将，多年为祸唐军、屠戮官兵，罪孽深重，执意要将朱温就地斩杀，以绝后患。
危急关头，王重荣连忙出言阻拦，力保朱温
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