庞勋起义，又称桂林戍兵起义。
这次起义，对千孔百疮的唐王朝来说，要比裘甫起义的性质严重得多，因裘甫起义还是民间起义，而这次起义则是爆发在军队中。军队是国家机器的重要组成部分，这个部分出问题，已证明唐国家机器发生了严重的故障。
起义仍发生在唐懿宗朝，时为咸通九年（公元868年）七月。
起义的原委是，咸通四年（公元863年）南诏陷安南，唐廷募二千兵驰援安南，其中分了八百人守戍桂州（今广西桂林）。按照约定，三年一代，换言之，就是这八百戍兵在三年之后由新募的戍兵替代，他们可以返回家乡。
八百戍兵主要来自徐州，以勇悍闻名，唐廷由此特派徐泗观察使崔彦慎前去镇领。本来崔彦慎的严刻治兵方法已引起戍兵的不满，加上他信任的都押牙尹戡、教练使杜璋、兵马使徐行俭的残暴，戍兵更是大为不满。然戍兵一忍再忍，希望能忍满三年，回家乡与妻儿老小团聚。可三年期满，崔彦慎以种种理由，将他们强留下来。
又过了三年，戍兵多次提出请履行当初的约定，但崔彦慎却以让他们回家的军费不够为由，要他们再留一年。
戍兵已不再信崔彦慎的话，激愤的情绪弥漫全军。
在此之际，都虞侯许佶、军校赵可立、姚周、张行实等人，秘密酝酿兵变，杀了监视他们的军官，推颇有人望的粮料判官庞勋为主，劫了仓库，北向家乡徐州打去，沿路州县毫无阻挡之力。
唐廷面对众独立和半独立的藩镇，已是焦头烂额，此时再无力分兵对付戍兵。出于不得已，对戍兵下了一道赦免的诏令，让他们停止军事行为，自行返回徐州。从而，当戍兵经湖南、过浙西、入淮南，各地方政府非但听任他们过境，还给他们补充给养。
戍兵一路招兵买马，顺利抵达离徐州治所彭城（今江苏徐州）一百四十里的徐城。在这里，庞勋等人对戍兵们摊牌，说：朝廷的赦免令不过是缓兵之计，徐州城内已布下罗网，一旦他们自投罗网，将遭到灭族的下场。与其自投罗网，不如奋起反击，况徐州城守军多是父老兄弟，他们必将里应外合。
戍兵自然不肯束手待毙，表示坚决拥护庞勋的主张。
此时，崔彦慎连连送来安慰信。
庞勋回信提出了两点：一是解除尹戡、杜璋、徐行俭三人的职务，以平众愤；二是戍兵将士自立两营，由一将统领。
然崔彦慎接信后，非但没同意庞勋的条件，反公开作了军事部署，一面令徐州严阵以待，一面令宿州兵主动出击。
然宿州兵见到戍兵，望风而跑。庞勋挥军扑向宿州，仅半天时间就攻陷该城。入了城的戍兵，打开全部府库，让百姓来取。同时大量募兵，扩充了部队。
庞勋彻底撕去了和唐廷之间的一层薄纱，自称“兵马留后”，正式扯出了自己的旗帜。
官军围攻宿州，遭到大败。
庞勋主动放弃宿州，令全军乘三百艘大船顺汴水而下，途中再大创围追堵截的官军，兵锋直指彭城。
崔彦慎虽决心死守彭城，然城内外的形势，与他的期望截然相反。庞勋兵临城下，“鼓噪动地”，声震云霄。戍兵不但对城外居民秋毫无犯，且大加安抚，于是居民纷纷加入了他们的队伍。攻城开始后，很快拿下了罗城，城中居民站到了庞勋一边，帮助戍兵进攻崔彦慎退守的子城。整个彭城很快就陷落了，崔彦慎被俘，尹戡、杜璋、徐行俭三人被肢解。
取得彭城，控制了徐州的庞勋，要求唐廷拜他为节度使，然迟迟没有回音。他分兵连连攻克濠州（今安徽凤阳东）、滁州（今安徽滁县）、和州（今安徽和县）等大片地区。此外，还占领了都梁城（今江苏盱眙北），控制了江淮运输线，不仅极大地充实了自己的财力，还切断了唐廷的经济命脉。所有攻城战中，数打离都梁城不远的泗州最为吃力，在损耗了很多兵员后，仍未能得手，然也因此拖住了数量众多的官军。
由于庞勋的措施得民心，“父遣其子，妻勉其夫”，各地民众纷至沓来入伍，使部队急剧扩大到二十多万。这不仅是数量的增加，尤为重要的是，队伍的质发生了根本的变化，从戍兵暴动，变成了农民起义。
然遗憾的是，庞勋此时和以前许多起义领袖一样，被胜利冲昏了头脑，“自谓无敌于天下”，滥发告示，要各地所有村寨归顺于他，提供兵员和军饷。首当其冲的淮南民众，被吓得纷纷逃往江南。淮南节度使令狐绹，为避免庞勋兵入其地，主动提出为庞勋向朝廷求节度使之职。这一说说到了庞勋的心坎，他由此静静地等了起来，没有再向淮南用兵。令狐绹争取到了时间，作好了淮南的战备。
由于江淮运输线被庞勋所控制，时南方的贡赋改道于寿州（今安徽寿县）。庞勋立即兵围寿州，彻底切断了唐廷运输线。
这个收获，加剧了他自傲的心理，不再关心军事拓展，一边静候朝廷委命的佳音，一边开始享受起富贵，天天酒宴行乐。
谋士周重谏道：“自古因骄满奢逸，得而复失，成而复败的例子，比比皆是。何况今日尚未成功！”可此话被庞勋当成了耳边风。
危机终于来了。
唐廷趁庞勋松懈之机，表面向他吹着阳和之风，暗中则紧锣密鼓地集结各地的部队。当官军集结到宋州（今河南商丘南）后，庞勋开始慌了，他知道自己中了唐廷的缓兵之计。更令他焦急的是，他所占领的各地纷纷要求派兵增援。在实在派不出兵的情况下，他开始饮鸩止渴，一反当初为民谋利的政策，派人到各处抓壮丁，搜刮大户与商旅，从而引起了民怨。而他内部的组织纪律也已衰败，尤其是那些在桂州一起起事的老人马，更是胡作非为，“夺人资财，掠人妇女”，致使出现民不聊生的势头。
于此之际，唐廷却推出了强大的军事阵容，以右金吾大将军康承训为义成节度使、徐州行营都招讨使，命戴可师、王晏权分别为徐州南、北面行营招讨使，领各地军队，全线向前推进。此外，又调集了沙陀、吐谷浑等少数民族骑兵，共同围攻。
争战开始，双方互有胜败，然官军稍得上风。
在数地失陷，大将姚周战死后，为了重振士气，庞勋在周重的倡议下，杀了崔彦慎等多名被囚的唐官员，并正式打出了反旗。
他开誓师大会说：“我庞勋本望国恩，以全臣节。今日朝廷逼我反，我当与诸君真反了！”
许佶等人推庞勋为天册将军、大会明王。而庞勋推辞了王爵，仅受命为天册将军。
庞勋正式打出反旗后，形势有所好转。其部将在都梁城杀了戴可师，又屡屡击败王晏权，逼得唐廷换人易将。
康承训借重沙陀骑兵的优势，调整了作战部署，以更强劲的架势，向徐州政权的各城展开了攻势。
各地连续失守，庞勋亲自带兵出彭城，向西经营宋州、亳州，以求两线带面，打破官军的包围圈。可宿州守将张玄稔叛投了康承训，反引官军进攻彭城。经过激战，彭城陷落，守将许佶等战死。
庞勋攻打宋州失利，准备转攻亳州，途中遭到沙陀骑兵追击。他欲折道返回彭城，却被沙陀骑兵追上，遂全军覆没。时为咸通十年（公元869年）九月。