广元十五年九月，朝廷以左武威大将军甘潜为大都督，领军五万出武宁关前往河东平叛。
甘潜能力平庸，但为人谨慎，领军五万，稳扎稳打，一路顺利，三战三捷，不到一个月，已然全面肃清河东道白巾军，随即进军河南道。
刘志恒主动退出河东道，示敌以弱，一让再让，甘潜被连番的胜利冲昏了头脑，率大军直逼兴州三原县，寻求白巾军主力决战，意图一战而定全局。
刘志恒详敗而退，甘潜率军追击，在无佘山受到伏击，措不及防，大败，几近全军覆灭，甘潜战死。
白巾军士气大震，刘志恒复占河南道，随即领十万大军再次兵围河东首府晋阳城，天下震动，朝野震动。
十月底。
河东道节度副使，晋阳留守，司马图断然拒绝刘志恒的劝降，并把其派来的使者枭首示众，悬挂于城墙之上。
刘志恒大怒，随即率军攻城，昼夜不停。
司马图一面派人前往朝廷求援，一面聚兵一万以及数万城中青壮百姓，拒城死守，竭力抗御。
双方大战数日，皆是死伤惨重。
十一月。
晋阳城久攻不下，刘志恒命人在城南筑土山，欲居高临下攻城，司马图缚木加高城楼，使白巾军之计无法得逞。
刘志恒随即改变战术，命人领军三千详攻南城，自己则是领五万大军，趁夜主攻北城，并让人挖掘十数条地道，双管齐下。
司马图识破其计，命手下将军领五百士兵，多做木人以充数量，守卫南城，以虚对虚，本人则是领军五千守卫北城，并挖掘长沟，切断白巾军的地道，待白巾军挖至深沟时，将其擒杀。司马图又在沟外堆积木柴，备好火种，发现白巾军在地道中潜伏，便将木柴塞进地道，大火燃烧，还借助牛皮囊鼓风，烈火浓烟，地道中的白巾军士兵被烧得焦头烂额，以致数千白巾军活活窒息死于地道之中，其状惨不忍睹。
城外，刘志恒一面率军强攻，一面让人用攻车撞击城墙，司马图听从手下幕僚之计，用布匹做成帐幔，随其攻车所向张开，攻车撞之，布受冲击立即悬空，城墙未受损坏。
死守的同时，司马图命人从城东悬绳而下，聚两千敢死之士，趁夜绕其白巾军身后，突然发起进攻，并高呼朝廷援军以致，白巾军不知有诈，真的以为朝廷大军到来，士气溃散，阵型大乱，被杀者数以千计，刘志恒率军退避百里，直到天明，才知上当受骗，顿时怒火攻心，昏厥于地。
广元十五年，十二月中旬，当刘志恒久攻不下，被困晋阳城之时。
楚州节度使王怀烈，领军两万，在徐州大破刘志恒手下大将李默安，其人被斩于军前，王怀烈领军北上，杀入河南道，一路势如破竹，连战连捷，镇守河南道的白巾军主将黄百川，放弃所有城池，收拢士兵，得军五万，死守河南道重镇相州。