Sau đó, Chu Toàn Trung tiến quân đến Trường An và gặp Thôi Dận, tiếp tục tiến đến Phượng Tường, trong khi Lý Mậu Trinh và Hữu thần sách quân hộ quân trung úy Hàn Toàn Hối (韓全誨) buộc Đường Chiêu Tông phải hạ chỉ lệnh cho Chu Toàn Trung quay trở về Tuyên Vũ. Thoạt đầu Chu Toàn Trung rút lui, song sau đó quay sang tập trung vào việc chinh phục các lãnh địa khác của Lý Mậu Trinh tại Quan Trung trước, trong đó ban gồm Tĩnh Nan [chú 42] do con nuôi của Lý Mậu Trinh là Lý Kế Huy (李繼徽) cai quản; ông nhanh chóng buộc Lý Kế Huy và các thuộc hạ khác của Lý Mậu Trinh phải đầu hàng, cô lập Phượng Tường.[28]

Hàn Toàn Hối phái sứ giả đến các quân ở vùng đông nam của đế chế, yêu cầu họ tiến công vào lãnh địa của Chu Toàn Trung, song hầu hết hoặc tất cả các sứ giả này đều bị chặn lại và giết chết dưới tay một đồng minh của Chu Toàn Trung là Nhung Chiêu[chú 43] tiết độ sứ Phùng Hành Tập (馮行襲). Lý Mậu Trinh cũng cố gắng cầu viện Tây Xuyên[chú 44] tiết độ sứ Vương Kiến, Vương Kiến bề ngoài thì thể hiện ủng hộ Lý Mậu Trinh và quở trách Chu Toàn Trung, song lại bí mật liên lạc với Chu Toàn Trung và muốn nhân cơ hội này để đoạt lấy các vùng lãnh thổ của Lý Mậu Trinh ở phía nam Tần Lĩnh.[28] Lý Khắc Dụng cũng cố gắng giúp đỡ Lý Mậu Trinh khi khiển Lý Tự Chiêu (李嗣昭) và Chu Đức Uy (周德威) đem quân tiến công Hộ Quốc, song bị quân của Chu Toàn Trung dưới quyền Chu Hữu Ninh (朱友寧) và Thị Thúc Tông (氏叔琮) đánh bật và thành Thái Nguyên còn bị bao vây trong một thời gian. Mặc dù sau đó quân Hà Đông có thể đẩy lui được quân Tuyên Vũ, song trong vài năm sau đó, Lý Khắc Dụng không còn dám thách thức quyền uy của Chu Toàn Trung trong khu vực.[29]

Mùa xuân năm 902, Chu Toàn Trung đem đại quân trở lại Phượng Tường và bao vây thành. Lý Mậu Trinh tiến hành một vài nỗ lực phản công, song đều bị quân Tuyên Vũ đánh lui. (Trong khi đó, Đường Chiêu Tông phái sứ giả Lý Nghiễm (李儼) đến Hoài Nam để lệnh cho Dương Hành Mật tiến công vào lãnh thổ của Chu Toàn Trung, Dương Hành Mật tuân theo lệnh, song sau đó phải triệt thoái vì vấn đề cung cấp lương thực.) Đến mùa thu năm 902, Phượng Tường lâm vào tình thế tuyệt vọng, song quân bao vây thành của Chu Toàn Trung cũng phải chịu cảnh mưa dầm và quân sĩ đổ bệnh. Theo đề xuất của chỉ huy sứ Cao Quý Xương, ông giăng bẫy Lý Mậu Trinh bằng cách cho một người tên là Mã Cảnh (馬景) đến trá hàng Lý Mậu Trinh và khai rằng quân của Chu Toàn Trung phải chịu cảnh bệnh tật nên đêm đó rút lui. Lý Mậu Trinh đem quân từ trong thành ra tiến công, song do trúng bẫy của Chu Toàn Trung nên quân Phượng Tường bị tổn thất rất nặng, và từ thời điểm đó, Lý Mậu Trinh bắt đầu tính đến việc hòa đàm với Chu Toàn Trung.[29]

Các bên sớm khởi đầu đàm phán nghiêm túc, Chu Toàn Trung cho đưa đồ tiếp tế vào trong thành cho Đường Chiêu Tông, mục đích là khiến Lý Mậu Trinh và Đường Chiêu Tông nghi kỵ lẫn nhau. Khoảng tết năm 903, Chu Toàn Trung dần chiếm được các lãnh thổ xung quanh của Lý Mậu Trinh, còn các lãnh thổ ở phía nam Tần Lĩnh thì rơi vào tay Vương Kiến. Sau đó, Lý Mậu Trinh bắt đầu đàm phán trực tiếp với Chu Toàn Trung và nghĩ đến hành động đồ sát các hoạn quan nhằm cứu lấy bản thân.[29]

Tuy nhiên, trong khi Chu Toàn Trung bao vây Phượng Tường, các hoạn quan lại cử sứ giả đến các quân, ban chiếu chỉ nhân danh Đường Chiêu Tông lệnh cho họ cần vương, tiến công Chu Toàn Trung. Vào mùa xuân năm 903, Bình Lô tiết độ sứ Vương Sư Phạm bắt đầu một cuộc nổi dậy đầy tham vọng, ông ta cho các sĩ quan của mình cải trang thành thương nhân đi đến thành thành do Chu Toàn Trung nắm giữ, đồng thời tổ chức các cuộc nổi dậy nhân dân chống lại Chu Toàn Trung. Tuy nhiên, gần như toàn bộ số sĩ quan mà Chu Toàn Trung phái đi đều bị phát hiện và bắt giữ tại các thành mà họ đến, ngoại trừ Lưu Tầm (劉鄩), người này có thể tập kích quân đồn trú của Chu Toàn Trung tại Thái Ninh[chú 45] và chiếm được thủ phủ Duyện châu của quân này. Chu Toàn Trung khiển Chu Hữu Ninh và Cát Tòng Chu tiến về phía đông, chạm trán với Vương Sư Phạm.[29]

Một thời gian ngắn sau khi Vương Sư Phạm nổi dậy, Chu Toàn Trung và Lý Mậu Trinh đạt được thỏa thuận hòa bình, Lý Mậu Trinh đồ sát các hoạn quan và giao Hoàng đế cùng hoàng gia cho Chu Toàn Trung, Chu Toàn Trung đích thân hộ tống Đường Chiêu Tông trở về Trường An. Sau khi Chu Toàn Trung và Thôi Dận cùng dâng biểu, toàn bộ các thái giám trong cung, bao gồm cả những người không liên quan đến âm mưu của Hàn Toàn Hối và những người ở lại Trường An, đều bị đồ sát, cấm binh này nằm dưới quyền chỉ huy của Thôi Dận.[29]