乾符二年(875年)十二月，起义军拟向东发展，进攻沂州(山东临沂东南)。乾符三年七月，宋威将兵与王仙芝军战于沂州城下。义军失利。鉴于敌强我弱，为避敌夹击，保存实力，王仙芝采取了化整为零的战略。宋威捕捉不到义军的去向，便向朝廷谎报王仙芝已死，遣返诸镇兵马，他本人也率军返回青州(今山东益都)，班师“大吉”。谁知三天以后，朝廷还未来得及弹冠相庆，各州县的告急奏报又纷纷传来。王仙芝不但没有被消灭，反而越战越强。唐僖宗只得复命诸道兵马进讨，官兵疲于奔命，怨声载道。

当宋威指挥的各道兵马又向沂州腐集的时候，王仙芝却乘敌空虚，长驱西进。同年八月，攻占阳翟(今河南禹县西北)郏城(今河南郏县)，生俘上任伊始的郏城令陆存。“不十日破八县”，兵锋直指东都。唐廷见义军进展神速，急调昭义、义成、邠宁、凤翔及山南东道等军防守东都、陕州(今河南陕县)、潼关及汝州(今河南临汝)、邓州(今河南邓县东)等要点，妄图形成一条以洛阳为中心的防线，阻止义军向西发展，并争取将其歼灭于洛阳东南部一带。在官兵云集，敌众我寡的情势下，王仙芝临危不惧，九月，率军攻占汝州城。全歼宋军并生俘剌史王镣，使得东都大震，整个洛阳一片混乱。十月，义军又挥师南下，以讯雷不及掩耳之势连克唐(河南唐河)、邓二州，打破了唐军的夹击。十一月，王仙芝又避敌锋芒，率军向唐统治势力较薄弱的湖北方向进军，一举攻占郢(今湖北京山)、复州(今湖北沔阳西)，十二月，又以凌厉攻势北上攻克申州(今河南信阳)，向东击破光州(今河南潢川)，寿州(今安徽寿县)，庐州(今安徽合肥)，舒州(今安徽湝山)，所向披靡，声震江淮。淮南节度使惊恐不已，急忙向朝廷乞援。唐僖宗命威化节度使薛能驰援，王仙芝命尚让率军入据查牙山(今河南遂平西南)，官军不得进，只好退保邓州。在近半年里，王仙芝农民起义军以“出彼入此，鸟逝风驱”的迅猛动作，在山东，河南，湖北，安徽等地机动作战，给唐统治者以重大打击。