戊辰，元密发彭城，军容甚盛。诸将至任山北数里，顿兵不进，共思所以夺敕使之计，欲俟贼入馆，乃纵兵击之，遣人变服负薪以诇贼。日暮，贼至任山，馆中空无人，又无供给，疑之，见负薪者，执而榜之。果得其情，乃为偶人执旗帜列于山下而潜遁。比夜，官军始觉之，恐贼潜伏山谷及间道来袭，复引兵退宿于城南，明旦，乃进追之。
时贼已至苻离，宿州戍卒五百人出战于濉水上，望风奔溃，贼遂抵宿州。时宿州阙刺史，观察副使焦璐摄州事，城中无复馀兵。庚午，贼攻陷之，璐走免。贼悉聚城中货财，令百姓来取之，一日之中，四远云集，然后选募为兵，有不愿者立斩之，自旦至暮，得数千人。于是勒兵乘城，庞勋自称兵马留后。再宿，官军始至，贼守备已严，不可复攻。先是，焦璐闻苻离败，决汴水以断北路，贼至，水尚浅可涉，比官军至，已深矣。壬申，元密引兵渡水，将围城，会大风，贼以火箭射城外茅舍，延及官军营，士卒进则冒矢石，退则限水火，贼急击之，死者近三百人。元密等以为贼必固守，但为攻取之计。贼夜使妇人持更，掠城中大船三百艘，备载资粮，顺流而下，欲入江湖为盗。以千缣赠张敬思，遣骑送至汴之东境，纵使西归。明旦，官军知贼已去，狼狈追之，士卒皆未食，比追及，已饥乏。贼舣舟堤下而陈于堤外，伏千人于舟中，官军将至，陈者皆走入陂中。密以为畏己，纵兵追之；贼自舟中出，夹攻之，自午及申，官军大败。密引兵走，陷于荷涫，贼追及之，密等诸将及监陈敕使皆死，士卒死者殆千人，其馀皆降于贼，无一人还徐者。贼问降卒以彭城人情计谋，知其无备，始有攻彭城之志。
乙亥，庞勋引兵北渡濉水，逾山趣彭城。其夕，崔彦曾始知元密败，移牒邻道求救。明日，塞门，选城中丁壮为守备，内外震恐，无复固志。或劝彦曾奔兗州，彦曾怒曰：“吾为元帅，城陷而死，职也！”立斩言者。丁丑，贼至城下，众六七千人，鼓噪动地，民居在城外者，贼皆慰抚，无所侵扰，由是人争归之，不移时，克罗城。彦曾退保子城，民助贼攻之，推草车塞门而焚之，城陷。贼囚彦曾于大彭馆，执尹戡、杜璋、徐行俭，刳而坐刂之，尽灭其族。勋坐听事，盛陈兵卫，文武将吏伏谒，莫敢仰视。即日，城中愿附从者万馀人。
戊寅，勋召温庭皓，使草表求节钺，庭皓曰：“此事甚大，非顷刻可成，请还家徐草之。”勋许之。明旦，勋使趣之，庭皓来见勋曰：“昨日所以不即拒者，欲一见妻子耳。今已与妻子别，谨来就死。”勋熟视，笑曰：“书生敢尔，不畏死邪！庞勋能取徐州，何患无人草表！”遂释之。有周重者，每以才略自负，勋迎为上客，重为勋草表，称：“臣之一军，乃汉室兴王之地。顷固节度使刻削军府，刑赏失中，遂致迫逐。陛下夺其节制，翦灭一军，或死或流，冤横无数。今闻本道复欲诛夷，将士不胜痛愤，推臣权兵马留后，弹压十万之师，抚有四州之地。臣闻见利乘时，帝王之资也。臣见利不失，遇时不疑；伏乞圣慈，复赐旌节。不然，挥戈曳戟，诣阙非迟！”庚辰，遣押牙张琯奉表诣京师。勋以许佶为都虞侯，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，自馀要害县镇，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、折、兗、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！”
刘行及引兵至涡口，道路附从者增倍，濠州兵才数百，刺吏卢望回素不设备，不知所为，乃开门具牛酒迎之。行及入成，囚望回，自行刺史事。泗州刺史杜忄舀闻勋作乱，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，慆遣人迎劳，诱之入城，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，益发兵助圆攻之，众至万馀，终不能克。
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。宴道伟于球场，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。