朱温要求时溥撤离徐州入朝，时溥表面上答应，但当朝廷派宰相刘崇望来接任后，却又担心朱温会在路上杀他，不敢立即撤离。刘崇望回京。十一月，濠州、泗州刺史张璲、张谏归附朱温。景福二年（893年）二月时溥向兖州节度使朱瑾求援，朱瑾领兵二万来救徐州，朱温部将霍存与朱友裕在徐州附近的石佛山下合击朱瑾军，大败之，朱瑾逃回兖州。时溥再度出击，霍存败死。朱友裕包围彭城，拒不应战。朱温令都指挥使庞师古代朱友裕统领部队。四月，朱温接受谋士敬翔的意见，亲自赶到徐州指挥，促庞师古攻克彭城，时溥全家登上燕子楼自焚而死。