个军情告诉了他。康承训得以先做好准备，厉兵秣马，设伏等待。二十九日，襄城等贼军先到柳子，遇到埋伏败走。等到庞勋带兵赶到的时候，其他各寨贼军已经败走，庞勋所带领的是一些市井之徒，看到官军强盛，都不战而逃。康承训命令诸将急追，派骑兵绕前堵截，步兵在后追击。庞勋脱了铠甲穿着老百姓的衣服，隐匿逃脱，收散兵三千人回彭城。
六月，马举从泗州领兵攻濠州，攻克招义、钟离、定远。刘行及在濠州城外设寨拒守，马举先派轻骑挑战，贼军见他们人少，争相出寨出击，马举立即率数万大军从东南面攻击贼军，贼军退守濠州。马举派人挖掘壕沟三面包围了濠州，北面是淮河，贼军仍然可以和徐州相通。庞勋派吴迥相助刘行及守濠州，又派兵驻扎在淮河北岸相呼应，马举派别将渡过淮河攻击他们，杀敌数千人。
七月，康承训攻克临涣，杀敌近万人，接着攻克襄城、留武、小睢等寨。康承训乘胜进抵宿州的西边，筑城防御。 之前，因为梁丕擅杀姚周，庞勋把他罢免了，让徐州旧将张玄稔代理州事，派张儒、张实等带城中几万人抗拒官军。张儒等在宿州城外扎了几层军寨，环水固守；康承训派兵包围了他们。张实夜晚派人潜出传书给庞勋说：“现在官兵主力在宿州城下，西边必定空虚，将军应该出其不意，出击宋州、亳州，他们必定解围向西，将军在要害的地方伏击，我们出城从后面夹击，一定可以打败他们！”庞勋得到张实的书信，听从了他的计策，让庞举直和许佶守徐州，自己带兵出击宋州、亳州。
八月二十七日，官军攻城死伤几千，没有进展。于是，康承训派能言善辩的人在城下招降。张玄稔曾经戍边有功，虽然被迫从贼，但是心里一直忧虑悲愤。当时他带自己的属下守子城。晚上，召集亲信计议归降朝廷，大家都积极响应。于是，张玄稔派心腹张皋潜出城告诉康承训，约定日期杀贼献城。康承训大喜，应承了他们的计划。
九月初三，张儒等在柳溪亭饮酒，张玄稔派部将董厚伏兵于亭的西侧。张玄稔率先跃马而前，大叫说：“庞勋已经被斩首，你们还能活吗！”士兵冲上前把张儒等几十人杀了，城中大乱，张玄稔到晚上才平定了局势。
初四，张玄稔开门出降。康承训慰劳了他们，宣敕封张玄稔为御史中丞。张玄稔出计策说：“现在宿州城已经归顺了朝廷，但是别的城不知道，请让我假装城陷带兵去诈苻离。贼党必不怀疑！”
康承训答应了他。张玄稔在城内募集柴火焚烧，作城陷军溃的样子，带宿州兵三万直奔苻离，苻离接纳了他们。等到张玄稔的军队进入后，斩杀苻离守将，收苻离兵近万人，然后向北奔扑徐州。
初七，张玄稔带兵包围了彭城，先派人对城上人说：“朝廷只诛杀逆党，不伤好人，你们为什么要为贼兵守城？若再犹豫片刻你们将和他们一样成为俘虏！”
于是守城的官兵都弃甲投降，崔彦曾的老部下路审中打开城门迎接了官军。庞举直、许佶率他们党羽退守子城自保。下午贼党从北门逃逸，张玄稔派兵追击，杀庞举直、许佶等人。接着张玄稔又在城内诛杀贼军亲族几千人，于是徐州被平定。
康承训初六打听到庞勋带兵西出的消息，立即率步骑八万人往西追击，派朱邪赤心带几千骑为前锋。之前，庞勋带兵二万攻击宋州未成功，又渡过汴河去攻亳州。在路上被沙陀兵追到，庞勋带兵沿着涣水向东回彭城，到蕲县西的时候，官军会合出击，杀贼近万人，其他的都淹死了了，投降的还不到一千人。庞勋被乱兵杀死，几天后才找到他的尸体。
之后，贼军其他的营寨都杀守将投降。只有吴迥固守濠州，官军没有攻下。 十月， 马举围攻濠州。二十三日晚上，濠州城粮尽，吴迥突围被马举诛杀。
平定徐州叛乱后，朝廷任命康承训为河东节度使，杜慆为义成节度使。辛谠被任命为亳州刺史。辛谠在泗州的时候，为了突围筹粮，往返不下十二次。到亳州上任后，辛谠上表说：“臣的功劳，如果没有杜慆支持是不可能成功的。”另外，皇上为了表彰沙陀人的功勋在云州设置了大同军，委任朱邪赤心为云州节度使，并亲自召见了他，赐姓名为李国昌，赏赐甚厚。
懿宗咸通十一年（农历八七零年） 四月， 徐贼余党仍然聚集乡里为盗，散居于兗州、郓州、青州、齐州之间，朝廷下诏徐州观察使夏侯瞳招降他们。 六月二十五日，朝廷下诏徐州依旧为观察使，统领徐、濠、宿三州，割泗州为团练使，隶属淮南。