天就传遍了四周的州县，来宿州的人络绎不绝。庞勋乘机招募士兵，从早到晚，招募到几千人。然后布置宿州的防御工事，等待官军。

十一日，官军才赶到宿州城外，之前，焦璐听说宿州兵苻离战败后，将汴（即汴河，过陈留、杞县，与泗、淮河汇集）决堤以堵截庞勋军。庞勋军到的时候还可以涉过去，等官军到的时候已经很了。

十二日，元密率兵渡过河，正打算围城的时候，天上刮起了大风。庞勋军用火箭城外的茅舍，火势因大风迅速蔓延到官军的军营。官军前则冒着箭石，后退则面临火，庞勋军乘攻，官军被杀伤近300人。元密等人稳住军队阵脚后，认为庞勋军必会固守城池，好继续攻城的准备。当晚，庞勋军让妇女打更，装载粮草，乘大船三百艘顺而下，打算躲江海湖泊中为盗贼。

十三日天亮的时候，官军才发现庞勋的军队已经逃走，立即匆忙追赶，连饭都来不及吃。等到追上的时候，官军已经又饿又乏。

庞勋军的船早就停靠在堤边，并把军队陈列在堤外，另将一千人埋伏在船中。官军到的时候，陈列在堤外的军队都退山坡中。元密以为贼军害怕官军，便毫无顾虑地领军追击。埋伏在船中的庞勋军立即从后夹攻官军，双方从白天一直杀到晚上，官军大败。元密带领残兵连夜逃走，黑暗中又陷沼泽之中，元密等诸将以及监军都被追上的庞勋军杀死。官军差不多战死一千人，其余的人都投降了庞勋军，没有一个人逃回了徐州。

庞勋等人向投降的官兵询问关于彭城的军情，知彭城没有防备，才决定攻彭城。

十五日，庞勋领兵北渡濉，翻山直赴彭城。当晚崔彦曾才知元密兵败得消息，立即求救于邻。

十六日，关闭城门，选年轻力壮的人守城，但是大家都很惊恐，无心固守。有人劝彦曾逃奔兗州（今山东省西南），彦曾怒：“我是元帅，城破死，这是我的职责所在！”立即将劝逃的人斩了。

十七日，庞勋率6000多人抵达彭城外，与民秋毫不犯，老百姓争相依附。很快就攻克外城，彦曾退保城。老百姓为帮助庞勋军攻城，用车推自家柴火焚烧城门，不久城也被攻破。庞勋等人将彦曾囚于大彭馆，并将尹戡、杜璋、徐行俭三人开破肚，尽灭其族。当天城中很多人加庞勋军，军队的数量扩大到一万多人。

十八日，庞勋召见温皓，命令他起草向朝廷要求官得奏章。温皓说:“这是大事情，不是片刻能写成的，请让我回家准备准备。”