到官军夹击，几乎全军覆没。接着，官军进逼柳子寨，庞勋的另一将领姚周败走，官军派骑兵乘胜追击，对姚周的队伍屠杀殆尽。
经过几次的挫败，庞勋才抛弃对唐王朝的幻想，接受周重的意见，杀了徐泗观察使崔彦曾和监军张道瑾等人，开始与唐王朝彻底决裂，他被推为“天册将军”、“大会明王”。
庞勋在蕲英勇战死，近万名义军捐躯，其余几乎全部投水溺死，只剩下濠州义军吴迥孤军奋战，直到城中粮尽，吴迥在突围中战死，部众也被追兵一一斩杀。至此，一场由兵变演变成的农民起义宣告失败。
庞勋起义前后一年零两个月，唐末继裘甫起义之后的又一次大规模农民反抗斗争，是对唐朝统治的又一次沉重打击，为接踵而至的王仙芝、黄巢起义作出了积极的准备，史论：“唐亡于黄巢而祸基于桂林”，是对庞勋起义在唐末农民起义和农民战争史上的重要地位的中肯评论。