咸通十一年，公元870年春季，正月甲寅朔日，群臣为懿宗奉上尊号，称睿文英武明德至仁大圣广孝皇帝，并大赦天下。
西川百姓听说南诏军队即将进犯，争相逃入成都。当时成都只有内城，连护城河都没有，人们所占据的地方，每人不过一张席子的大小，下雨时就顶着簸箕、瓦盆来遮蔽身体。城中又缺乏饮用水，百姓只好取摩诃池的淤泥汁水，澄清之后饮用。西川的将士平时不操练武备，节度使卢耽于是征召彭州刺史吴行鲁，让他暂代节度参谋一职，与前泸州刺史杨庆复一同主持防御事务。他们选拔将校，分派职责，搭建战棚，准备炮石与滚木，打造武器装备，加强警戒巡逻。此前，西川将士大多只有虚职名号，没有俸禄供给。到这时，官府张榜招募骁勇之士，补授实职，还给予丰厚的粮饷赏赐，应募的人很快云集而来。杨庆复对这些应募者说：“你们都是军中子弟，年轻力壮、勇猛善战，平时没有机会晋升，如今南诏贼寇前来侵扰，正是你们博取富贵的好时机，怎能不努力呢！”众人听后都欢呼雀跃。于是官府在庭院中陈列兵器军械，让应募者各自展示自己的技能，两人一组较量胜负，根据他们的勇猛或怯懦来决定取舍，最终选拔出三千名精兵，号称突将。吴行鲁是彭州本地人。戊午日，南诏军队抵达眉州，卢耽派遣节度副使王偃等人携带书信，拜见南诏掌权大臣杜元忠，与他商议议和事宜。南诏方面回复说：“我们的行止进退，全看贵方的心意。”
路岩、韦保衡向懿宗上奏说：“康承训讨伐庞勋叛乱时，行军迟缓、贻误战机，没能将叛贼余党全部剿灭，还贪图虏获的财物，不及时上报战功。”辛酉日，康承训被贬为蜀王傅、分司东都，不久后又再次被贬为恩州司马。
南诏军队进军新津，这里是原定边军的北部边境。卢耽派遣节度副使谭奉祀给杜元忠送去书信，询问南诏出兵的缘由，杜元忠却将谭奉祀扣留，没有放回。卢耽连忙派人向朝廷告急，并且请求朝廷派遣使者与南诏议和，以缓解当前的祸患。朝廷任命主管四方馆事务的太仆卿支详为宣谕通和使。南诏因为卢耽对待自己的态度恭敬，也就放缓了进军的步伐，成都的防御工事因此得以大致修整完备。甲子日，南诏军队长驱直入，向北进军，攻陷双流。庚午日，卢耽派遣节度副使柳盘前去拜见南诏军将领，杜元忠交给柳盘一封书信，说：“这是议和之后，骠信与西川军府相见的礼仪章程。”章程中将南诏骠信放在帝王的位置上，措辞极为傲慢。杜元忠又派人扛着彩色帐幕来到成都城南，声称要在蜀王厅张设帐幕，以供骠信居住。
癸酉日，朝廷废除定边军，将其原来管辖的七个州重新划归西川节度使管辖。
就在这一天，南诏军队抵达成都城下。前一天，卢耽派遣先锋游弈使王昼前往汉州打探援军的消息，并且催促援军尽快赶来。当时兴元军六千人、凤翔军四千人已经抵达汉州，恰逢窦滂率领忠武、义成、徐宿四镇的士兵四千人，从导江逃奔到汉州，打算依附援军以求自保。丁丑日，王昼率领兴元、资州、简州的士兵三千多人，驻军在毘桥，与南诏的先锋部队遭遇，交战失利，只好退守汉州。当时成都城中日夜盼望援军到来，而窦滂因为自己失守定边军辖地，想要让西川也相继陷落，以此分担自己的罪责。每当有援军从北面赶到，他就游说将领们说：“南诏的兵力比官军多几十倍，官军长途跋涉而来，疲惫不堪，不宜贸然前进。”将领们都听信了他的话，全都犹豫不决，不敢进军。成都十将李自孝暗中与南诏勾结，打算焚烧城东粮仓作为内应，被城中守军察觉后处死。几天后，南诏军队果然前来攻城，久攻不下，又因为城中没有内应，这才退兵。
二月癸未朔日，南诏军队架设云梯、冲车，从四面围攻成都城。城上的守军用铁钩、绳索将攻城器械拉近，然后投下火把、浇上热油焚烧，攻城的南诏士兵全都被烧死。卢耽派杨庆复、暂代左都押牙的李骧各自率领突将出城迎战，斩杀、杀伤南诏士兵两千多人。到了傍晚，官军焚毁南诏的攻城器械三千多件，然后收兵回城。蜀地百姓素来怯懦，而这批突将是新近被杨庆复提拔起来的，又贪图丰厚的奖赏，因此勇气倍增。那些没能出城作战的士兵，也都心怀愤懑，渴望上阵杀敌。几天后，南诏士兵掠取百姓的篱笆，将其层层叠叠浸湿后弯折起来，做成竹篷，让人躲在不着。杨庆复于是下令熔化铁水，浇灌竹篷，躲在
乙酉日，支详派遣使者与南诏商议议和。丁亥日，南诏收兵停战，请求议和。戊子日，南诏派遣使者前往迎接支详。当时颜庆复率领的援军即将赶到，支详对南诏使者说：“我奉朝廷诏令前往定边军议和，如今你们却围攻成都，这与之前朝廷的诏旨不符。况且朝廷之所以同意议和，是希望你们不要进犯成都。现在双方日夜箭石相向，这算什么议和呢！”南诏见议和的使者迟迟不来，庚寅日，再次出兵攻城。辛卯日，城中官军出兵反击，南诏军队这才撤退。
起初，韦皋招抚南诏，共同击败吐蕃。不久之后，南诏诉说自己没有铠甲和弓弩，韦皋于是派遣工匠前去教授他们制造方法。几年之后，南诏制造的铠甲和弓弩都精良锋利。另外，东蛮的苴那时、勿邓、梦冲三个部落，曾经协助韦皋击败吐蕃，立下功劳。但后来唐朝的边境官吏对待他们态度恶劣，东蛮对唐朝心怀怨恨，于是主动归附南诏，每次跟随南诏入侵唐朝，都奋力作战，凡是抓到唐朝人，都残忍地杀害。
朝廷将窦滂贬为康州司户，任命颜庆复为东川节度使，所有援救西川的军队，都受颜庆复的指挥调度。癸巳日，颜庆复率军抵达新都，南诏分出一部分兵力前去阻击。甲午日，颜庆复与南诏军队遭遇，大败南诏军，斩杀两千多人。几千名蜀地百姓争相拿着镰刀、木棒前来协助官军，呼喊声震动原野。乙未日，几万南诏步兵和骑兵再次赶来，恰逢右武卫上将军宋威率领两千名忠武军士兵赶到，随即与各路官军会合，与南诏军展开大战，南诏军惨败，战死五千多人，只好退守星宿山。宋威率军进军沱江驿，此地距离成都三十里。南诏派遣大臣杨定保前往支详处请求议和，支详说：“你们应当先解除对成都的包围，撤军退走。”杨定保返回后，南诏依旧像之前一样围困着成都城。城中守军虽然不知道援军已经抵达，但看到南诏屡次前来请求议和，就知道援军必定取得了胜利。戊戌日，南诏再次请求议和，使者往返了十次，城中守军也含糊其辞地予以回应。南诏因为援军就在附近，攻城便更加急迫了，骠信亲自来到城下，冒着箭石指挥作战。庚子日，官军抵达成都城下，与南诏军交战，夺取了南诏军架设的升迁桥。当天夜里，南诏军队自行烧毁攻城器械，悄悄撤军逃走，等到天亮时，官军才发觉。
起初，朝廷命令颜庆复救援成都，同时命令宋威率军屯驻在绵州、汉州，作为后续援军。宋威却乘着胜利率先赶到成都城下，击败南诏军的功劳，他占了大半，颜庆复因此十分忌恨他。宋威犒劳士兵，打算追击南诏军，城中的守军也想与北面来的援军合力进军，颜庆复却送来文书，夺取了宋威的兵权，勒令他率军返回汉州。南诏军队撤退到双流时，被新穿水阻挡，桥梁还没有建好，军队狼狈不堪，混乱失序。三天之后，桥梁建成，南诏军队才得以渡过河去，然后拆毁桥梁离去，铠甲兵器、服装财物都丢弃在路上。蜀地百姓对南诏军的掳掠十分痛恨。黎州刺史严师本收拢几千名溃散的士兵，坚守邛州，南诏军队围攻了两天，没能攻克，只好也撤兵离去。颜庆复于是开始教导蜀地百姓修筑壅门城，挖掘壕沟并引水灌满，在城外设置鹿角等防御工事，划分营区、布置岗哨。南诏知道成都已经有了防备，从此以后再也不敢进犯成都了。
此前，西川的牙将只有职位而没有正式的官阶，等到击退南诏之后，有四个人凭借功劳被授予监察御史的官职。按照朝廷的堂帖规定，每人需要缴纳三百缗的堂例钱，家境贫寒的人因此深感困苦。
三月，左仆射、同平章事曹确被任命为同平章事，充任镇海节度使。
夏季四月丙午日，朝廷任命翰林学士承旨、兵部侍郎韦保衡为同平章事。
庞勋叛乱的残余党羽，依旧聚集在乡里沦为盗贼，分散在兖州、郓州、青州、齐州一带。朝廷下诏命令徐州观察使夏侯瞳对他们进行招安劝谕。
五月丁丑日，朝廷任命邛州刺史吴行鲁为西川留后。
光州百姓发动叛乱，驱逐了刺史李弱翁，李弱翁逃奔到新息。左补阙杨堪等人向朝廷上奏说：“刺史为政无道，百姓蒙受冤屈，应当向朝廷申诉，由朝廷将其依法治罪，怎么能聚众闹事，擅自驱逐刺史，扰乱上下尊卑的名分呢！这种风气万万不可助长，应当从严惩处，以警戒后人！”
懿宗下令让百官商议处置徐州的适宜办法。六月丙午日，太子少傅李胶等人上奏，认为：“徐州虽然屡次制造祸乱，但未必家家户户都是顽劣凶暴之徒，大概是因为统领治理的官员不得其人，才导致奸邪之徒趁机作乱。如今徐州观察使的名号虽然降低了，但兵额仍然存在，将它作为一个支郡，粮草供应不足；将它的辖地分隶其他藩镇，人心又难以信服。万一过去的叛乱之徒相继作乱，就会再次形成猖獗的局面。只有泗州，此前因为攻守之战，与徐州结下的仇怨很深，应当对其建制加以调整，这样或许对双方都更为妥当。”朝廷下诏采纳了这个建议，徐州依旧设置观察使，管辖徐州、濠州、宿州三州，泗州则设置团练使，划归淮南节度使管辖。
朝廷加封幽州节度使张允伸兼任侍中。
秋季八月乙未日，同昌公主去世。懿宗悲痛不已，将为公主治病的翰林医官韩宗劭等二十多人全部处死，还将他们的亲属三百多人全部逮捕，关押在京兆府的监狱里。中书侍郎、同平章事刘瞻召集谏官，让他们向皇帝进言劝谏，谏官们却都不敢开口，刘瞻只好亲自上书，认为：“人的寿命长短，都是命中注定的。此前公主患病，陛下对她关怀备至，深感忧虑。韩宗劭等人在诊治的时候，只想让公主的病痊愈，用尽了各种医术和药方，并非不尽心尽力。然而祸福难移，最终还是没能挽回公主的性命。推究他们的情状，其实也值得怜悯。如今陛下却将他们的老幼亲属三百多人戴上刑具关押起来，致使众人议论纷纷，路人都为之叹息。陛下这样的举动，怎能让通达事理、知晓天命的君主，蒙受肆意施暴、昏庸不明的非议呢！这大概是因为陛下身处安定之时，没有考虑到可能出现的危机，愤怒的时候，没有想到可能带来的祸患。希望陛下稍稍回心转意，宽赦被关押的人。”懿宗看完奏疏后，十分不悦。刘瞻又与京兆尹温璋一起，在懿宗面前极力劝谏，懿宗勃然大怒，将他们呵斥出去。
魏博节度使何全皞年纪轻轻，却骄横残暴，喜好杀戮，还削减将士的衣粮待遇。将士们发动叛乱，何全皞独自骑马逃走，被叛军追上杀死。将士们推举大将韩君雄为留后。成德节度使王景崇为韩君雄向朝廷请求授予节度使的旌节。九月庚戌日，朝廷任命韩君雄为魏博留后。
丙辰日，朝廷任命刘瞻为同平章事，充任荆南节度使，将温璋贬为振州司马。温璋叹息说：“生不逢时，死又有什么值得惋惜的！”当天晚上，温璋服毒自尽。庚申日，懿宗颁布敕令说：“如果不是作恶多端、害人不浅，怎么会落到这个地步！温璋实在是罪大恶极，死有余辜。应当命令在三天之内，暂且将他的尸体在城外临时掩埋，等遇到朝廷大赦的时候，才允许归葬故土。这样可以让朝廷内外的人都感到称心快意，让奸邪之徒心生畏惧。”己巳日，朝廷将右谏议大夫高湘、比部郎中知制诰杨知至、礼部郎中魏筜等人贬谪到岭南，他们都是因为与刘瞻关系亲善，而被韦保衡排挤陷害。杨知至是杨汝士的儿子，魏筜是魏扶的儿子。韦保衡又与路岩一起诬陷刘瞻，说他与医官串通谋划，故意给同昌公主错投毒药。丙子日，刘瞻被贬为康州刺史。翰林学士承旨郑畋在起草罢免刘瞻宰相的制书时，写道：“刘瞻仅有数亩薄田的居所，还不完全属于自己；拒绝四面八方送来的贿赂，只是担心被别人知道。”路岩看到后对郑畋说：“侍郎你这是在举荐刘宰相啊！”郑畋因此获罪，被贬为梧州刺史。御史中丞孙瑝因为是被刘瞻提拔任用的，也被贬为汀州刺史。路岩向来与刘瞻政见不合，刘瞻被贬到康州之后，路岩还觉得不够解气，查阅《十道图》，发现驩州距离长安有万里之遥，于是又将刘瞻贬为驩州司户。
冬季十月癸卯日，朝廷任命西川留后吴行鲁为西川节度使。
十一月辛亥日，朝廷任命兵部尚书、盐铁转运使王铎为礼部尚书、同平章事。王铎是王起哥哥的儿子。
丁卯日，朝廷恢复徐州为感化军节度。
十二月，朝廷加封成德节度使王景崇为同平章事，任命左金吾上将军李国昌为振武节度使。
咸通十二年，公元871年春季，正月辛酉日，朝廷安葬同昌公主。韦氏宗族的人争相抢夺庭祭时焚烧祭品的灰烬，淘取里面混着的金银碎屑。公主的陪葬衣物、玩赏器物，每种都装了一百二十车，用锦绣、珠玉装饰成仪仗、冥器，送葬的队伍光彩夺目，绵延二十多里。朝廷还赏赐了一百斛酒、四十头骆驼驮运的糕点，用来犒劳抬棺的役夫。懿宗与郭淑妃依旧对公主思念不已，乐工李可及创作了《叹百年曲》，曲调悲切婉转，有几百人一同伴舞。朝廷从内库中取出各种珍宝，作为舞者的首饰，又用八百匹丝绸铺在地上作为地毯。舞蹈结束后，掉落的珠宝玉石铺满了地面。
朝廷任命魏博留后韩君雄为魏博节度使。
门下侍郎、同平章事路岩与韦保衡向来相互勾结，权势倾动天下。不久之后，两人因为争夺权力，渐渐产生嫌隙，韦保衡于是在懿宗面前诋毁路岩。夏季四月癸卯日，朝廷任命路岩为同平章事，充任西川节度使。路岩出城赴任时，路上的百姓用瓦片、石块投掷他。权京兆尹薛能是路岩提拔起来的，路岩对薛能说：“我临行之时，麻烦你用瓦片、石块为我饯行！”薛能缓缓举起笏板回答说：“向来宰相出城，京兆府的官吏没有派人防卫的先例。”路岩听后，十分惭愧。薛能是汾州人。