庞师古的许多部队此时还未接到作战命令，仓促上阵，十分狼狈。清口大营一时间喊杀声惊天动地。看到前军和奇兵都已得手，杨行密亲自率领大军渡过淮河，同朱瑾他们一起夹攻庞师古大军。庞师古军完全陷于困境，部队指挥混乱，斗志全无。宣武军大败，主将庞师古阵亡，主将以下被斩将士超过万人。余众除了被俘的外，都溃归葛从周军。
庞师古军被击溃，葛从周军日子也不好过。他原来的任务是夺取寿州。但他的兵力太少，对手朱延寿又很强，不足以完成任务，所以直到庞师古军覆没以前，他都没有获得进展。他本在寿州的西北安营扎寨，结果反被朱延寿打破了大营。立脚不住的葛从周被迫转移到濠州，企图和庞师古军靠拢。
当葛从周接到庞师古军大败的报告后，立刻意识到大势已去。原来企图和主力靠拢作战的计划，却因为主力的覆没，反使自己落入了敌人的袋型阵地中，如果不赶快从濠州脱身，那么庞师古的下场就是自己的榜样。葛从周放弃了所有的辎重和其他累赘的东西，向北狂奔。
杨行密、朱瑾在战胜庞师古军后，稍事休整，尾追而来。他们和朱延寿会师后，马不停蹄地追赶，终于在淠水赶上葛从周。葛从周对此无可奈何，他不能在此久留，部队士气极度低落，又没有辎重补给，想在此顽抗等待援军是不可能的。
葛从周咬紧牙关，强行渡淮。结果军才半渡，就被朱瑾的骑兵所乘，全军几乎被杀得殆尽，光在淮河上就浮尸万余具。幸亏遏后都指挥使牛存节激励将士，弃马步斗，这才稍稍挡住淮南军的进攻。葛从周和残部赖此勉强逃脱。
渡淮之后，葛从周军又冻又饿。撤退过程中，连续四天没有食物，又恰逢天下大雪，士兵的忍受能力到了极限，沿途因饥寒倒毙的比比皆是。直到到了颍州境内，刺史王敬尧在他所辖境内的路上烧炭为士兵取暖，提供补给，这才让残军数千人逃回。
朱温本人在得知前线两路大军的惨败消息后，吓得胆战心惊，只得赶快从宿州撤退。宣武军来时是如此的气势汹汹，逃时却是如此狼狈，为此杨行密调侃朱温，写信说道："庞师古、葛从周，非我敌手，公宜来淮上决战。"几天后在寿州又发生了一次战斗，七天后也以朱温军的失败告终，至此，清口之战以朱温惨败收场。
杨行密取胜之后，大会诸将，极称李承嗣有谋，表领镇海节度使，且待史俨也甚厚。还军后各赐第宅及姬妾。两人于是愿意为杨行密效力，后来屡次立功。李克用也遣人贻书，求