有一个名叫周重的人，常常以有文思才略自负，庞勋迎他为上宾，为庞勋起草上给朝廷的表文，声称：“我所统领的一支军队，驻在汉王朝的龙兴之地。不久前因为节度使对将士太苛刻，滥施刑赏，于是将士们被迫将他驱逐。六年前皇上削夺徐州军号，消灭一镇军队，我银刀等军壮士有的被处死，有的被流放，含冤而死的无可胜计。今天听说本道又企图诛杀将士，我们更是愤慨万分，众人推我暂时掌管军事，权任兵马留后，以弹压十万雄师，抚慰徐、宿、濠、泗等四州之地。我听说因势利导，不失时机，是成帝王的资本。我见到利而不失去，遇到时运而不迟疑；恳切地希望皇帝陛下大发慈悲，赐给我节度使的符节和旗帜。要不然，我就统率数万大军，进攻长安，这并不是难事！”庚辰（二十日），庞勋派遣押牙张带上表文送往长安。
勋以许佶为都虞候，赵可立为都游弈使，党与各补牙职，分将诸军。又遣旧将刘行及将千五百人屯濠州，李圆将二千人屯泗州，梁丕将千人屯宿州，自余要害县镇，悉缮完戍守。徐人谓旌节之至不过旬月，愿效力献策者远近辐凑，乃至光、蔡、淮、浙、兖、郓、沂、密群盗，皆倍道归之，阗溢郛郭，旬日间，米斗直钱二百。勋诈为崔彦曾请翦灭徐州表，其略曰：‘一军暴卒，尽可翦除；五县愚民，各宜配隶。“又作诏书，依其所请，传布境内。徐人信之，皆归怨朝廷，曰：”微桂州将士回戈，吾徒悉为鱼肉矣！“
庞勋委任许佶为都虞候，赵可立任都游弈使，所信用的党羽都各自被以牙职，分别率领诸部军队。又派遣徐州旧将刘行及率领一千五百人屯驻于濠州，派李圆率二千人屯驻于泗州，派梁丕率一千人屯驻于宿州，其余要害县镇，都修缮守备。徐州人传说朝廷赐给庞勋的节度使符节旌旗不过半个月就会到，所以愿献策效力的人不问远近齐集而来，以致光州、蔡州、淮州、浙州、兖州、郓州、沂州、密州等地的群盗，也都不畏路远赶来归附，使徐州城里城外充满了人，十天多时间，一斗米的价钱就涨到二百缗。庞勋假造崔彦曾向朝廷请求歼灭徐州一镇将士的表文，表文的大概内容是：“徐州一军士卒狂暴，可以全部翦除；附近彭城、萧县、丰县、沛县、滕县等五县愚昧的民众，都应该配作奴隶。”又伪造皇帝的诏书，宣言皇帝已批准了崔彦曾的请求，在境内广为传布。徐州人相信了谣言，都把怨恨转向朝廷，说：“如果不是桂将士挥戈挥戈回来，我们就要全部成为油锅里的鱼肉了！”
刘行及引兵至涡口，道路附从者增倍，濠州兵才数百，刺史卢望回素不设备，不知所为，乃开门具牛酒迎之。行及入城，囚望回，自行刺史事。泗州史杜闻勋作乱，完守备以待之，且求救于江、淮。李圆遣精卒百人先入泗州，封府库，遣人迎劳，诱这入城，悉诛之。明日，圆至，即引兵围城，城上矢石雨下，贼死者数百，乃敛兵屯城西。勋以泗州当江、淮之冲，益发兵助圆攻，众至万余，终不能克。
刘行及率领叛军来到涡口，一路上归附从军的人使军队增加了几倍，濠州的官军才数百人，刺史卢望回平时从不设戒备，不知怎么办才好，于是开城门并带着牛肉美酒出城迎接。刘行及进入濠州将卢望回囚禁，自行刺史职务。泗州刺史杜听说庞勋作乱，完缮城内守备，以等待叛军来进攻，并向江、淮地区的官军求救。李圆派遣精锐士卒一百人先进入泗州，查封州府的仓库，杜派人来迎接慰劳，将这一百叛兵诱骗入泗州城，然后将他们全部杀死。次日，李圆赶到，立即派军队围攻泗州城，城上官军顽强抵抗，箭头和石块如雨点般落下来，叛贼被打死的有数百人，李圆于是收兵屯驻于城西。庞勋因为泗州地处江、淮的冲要，增调军队来援助李圆攻城，军队达到一万余人，但始终不能攻克泗州城。
初，朝廷闻庞勋自任山还趣宿州，遣高品康道伟赍敕书抚慰之。十一月，道伟至彭城。勋出郊迎，自任山至子城三十里，大陈甲兵，号令金鼓响震山谷，城中丁壮，悉驱使乘城。宴道伟于场，使人诈为群盗降者数千人，诸寨告捷者数十辈；复作求节钺表，附道伟以闻。
起初，朝廷听说庞勋从任山回到宿州，派遣高品宦官康道伟带着皇帝诏敕来抚慰。十一月，康道伟来到彭城。庞勋来到徐州城郊迎接，自任山到徐州小城的三十里路上，排列大批武装士兵，号令之声和锣鼓声参杂，声震山谷，徐州城的丁壮居民，全被驱赶到城墙上。庞勋在场上设宴招待康道伟，又派人假装成投降的群盗，有数千人，诸营寨赶来告捷的有几十批，庞勋这样做是想在朝廷派遣的使者面前表示自己已牢牢控制住了徐州的局面。庞勋再次让人草写了请求充任徐州节度使的表文，让康道伟带回朝廷，转达于唐懿宗。
初，辛云京之孙谠，寓居广陵，喜任侠，年五十不仕；与杜有旧，闻庞勋作乱，诣泗州，劝挈家避之，曰：“安平享其禄位，危难弃其城池，吾不为也！且人各有家，谁不爱之？我独求生，何以安众！誓与将士共死此城耳！”谠曰：“公能如是，仆与公同死！”乃还广陵，与其家诀，壬辰，复如泗州。时民避乱，扶老携幼，塞途而来，见谠，皆止之曰：“人皆南走，子独北行，取死何为！”谠不应。至泗州，贼已至城下，谠急棹小舟得入，即署团练判官。城中危惧，都押牙李雅有勇略，为设守备，帅众鼓噪，四出击贼，贼退屯徐城，众心稍安。
起初，辛云京的孙子辛谠，在广陵闲居，行侠仗义，已五十岁了却不愿入朝做官；辛谠与杜年友好，听说庞勋在徐泗叛乱，来到泗州，劝杜携带家属弃城逃走，杜说：“平安时期享有朝廷的俸禄官位，危难时期抛弃朝廷委交给我管理的城池，这是我所不能干的！况且人各有自己的家，谁不爱自己的家呢？我独自逃走求生，如何来安定部众的心！我誓与将士同生死，要死也一起死在泗州城！”辛谠说：“您能这样做，我也与您一同死在城里！”于是回到广陵，与自己的家属诀别，壬辰（初三），再回到泗州城。当时民众为避战乱，扶老携幼，向南逃亡，道路也被人流所堵塞，逃亡的百姓见到辛谠，都劝阻他说：“人们都往南走，您独自北行，不是去找死吗！”辛谠不答理。来到泗州，叛军已开到城下，辛谠拼命地划小船，得入城内，杜当即任命辛谠为团练判官。城中由于危急，人人感到恐惧，都押牙李雅有勇有谋，为杜布置守备，率领部众击鼓喧噪，出城四处袭击叛贼，贼军被迫退却，屯驻于徐城，徐州城内人心才稍微安定下来。
庞勋募人为兵，人利于剽掠，争赴之，至父遣其子，妻勉其夫，皆断锄首而锐之，执以应募。
庞勋招募人民当兵，人们贪图剽掠所得的财利，争先恐后地赶来参军，甚至父亲送儿子，妻子勉励丈夫，农民们都把锄头磨得更锐利，扛着它作为武器来应募。
邻道闻勋据徐州，各遣兵据要害，而官军尚少，贼众日滋，官军数不利。贼遂破鱼台近十县。宋州东有磨山，民逃匿其上，勋遣其将张玄稔围之。会旱，山泉竭，数万口皆渴死。
与徐州相邻的几个道得知庞勋占据了徐州，各自派军队占据要塞据点，但官军人少，叛贼的军队越来越多，官军抗拒叛贼，多次交战都不利。叛贼于是攻破鱼台等近十个县。宋州东面有一座磨山，民众逃到山上射藏，庞勋哌遣部将张玄稔率兵围困。正值天旱，山上的泉水枯竭，数万口人全部渴死。
或说勋曰：“留后止欲求节钺，当恭顺尽礼以事天子，外士卒，内抚百姓，庶几可得。”勋虽不能用，然国忌犹行香，飨士卒必先西向拜谢。癸卯，勋闻敕使入境，以为必赐旌节，众皆贺。明日，敕使至，但责崔彦曾及监军张道谨，贬其官。勋大失望，遂囚敕使，不听归。
有人劝宠勋说：“留后您如果只是想求得节度使的符节斧杖，就应当对当朝天子恭顺尽礼，对外安士卒，不致骚扰，对内安抚百姓，不使惊恐，或许可以得到节度使的官位。”庞勋虽然不能用，但在国家的忌日仍然设斋行香，为将士摆设宴席时必先向西望振谢，表示向唐懿宗谢恩。癸卯（十四日），庞勋听说朝廷派来的宦官敕使已以徐州境内，以为必定是唐懿宗赐予节度使的符节旌旗，部众都表示祝贺。第二天，宦官使者来到使府，只是谴责崔彦曾以及宦官监军张道谨，贬他们的官。庞勋大为失望，于是将朝廷派来的宦官敕使囚禁起来，不让他归还朝廷。
诏以右金吾大将军承训为义成节度使、徐州行营都招讨使，神武大将军王晏权为徐州北面行营招讨使，羽林将军戴可师为徐州南面行营招讨使，大发诸道兵以隶三帅。承训奏乞沙陀三部落使朱邪赤心及吐谷浑、达靼、契酋长各帅其众以自随；诏许之。
唐懿宗颁下诏书任命右金吾大将军康承训为义成节度使、徐州行营都招讨使，任命神武大将军王晏权为徐州北面行营招讨使，任命忌林将军戴可师为徐州南面行营招讨使，征发诸藩镇大批军队交给三位统帅指挥。康承训上奏康懿宗，请求派沙陀族三部落使朱邪赤心以及吐谷浑、达靼、契等族酋长各自率领其部众，跟随他一同征讨徐泗；唐懿宗下诏批准。
庞勋以李贺攻泗州久不克，遣其将吴迥代之。丙午，复进攻泗州，昼夜不息。时敕使郭厚本将淮南兵千五百人救泗州，至洪泽，畏贼强，不敢进。辛谠请往求救，杜许之。丁未夜，乘小舟潜渡淮，至洪泽，说厚本，厚本不听，比明，复还。已酉，贼攻城益急，欲焚水门，城中几不能御；谠请复往求救。曰：“前往徒还，今往何益？”谠曰：“此行得兵则生返，不得则死之。”与之泣别。谠复乘小舟负户突围出，见厚本，为陈利