秋七月，李存勖归晋阳。梁将王瓚帅众数万自黎阳渡河，营于杨村，造舟为梁，以通津路。冬十月，李存勖自晋阳至魏州，发兵数万以支援德胜北城，自是，日与梁军接战。晋军于河南边，夜伏步兵于潘张村梁军寨下，以骑军掠梁饷运，擒其侦察兵。梁将王瓚结阵以待，李存勖以铁骑突之，诸军继进，梁军大奔，赴水死者甚众，王瓚走保北城。
天祐十七年七月，梁将刘鄩、尹皓寇同州。先是，河中节度使朱友谦取同州，以其子朱令德主留务，请梁主降节。梁主怒，不与，朱友谦遂请旄节于李存勖。梁主乃遣刘鄩与华州节度使尹皓帅兵围同州，朱友谦来告难，李存勖遣蕃汉总管李存审、代州刺史王建及率师赴援。师至河中，朝至夕济，梁人不意王师之至，望之大骇。明日约战，李存审与朱友谦谋，迟明，进军距梁垒；梁人悉众以出，梁人在南，晋师在北。骑军既接，梁人小却，王建以轻骑抗之，梁军奔溃，追斩二千余级。是夜，刘鄩收余众保营，自是闭壁不出。数日，刘鄩遂宵遁。晋军追及于渭河，所弃兵仗辎重不可胜计，刘鄩、尹皓单骑获免。未几，刘鄩忧恚发病而卒。晋师略地至奉先，李存审因谒拜大唐帝王诸陵而还。
天祐十八年春正月，魏州开元寺僧传真获传国宝，献于行台。李存勖验其文，即“受命于天，子孙宝之”八字也，群僚称贺。李存勖问：“圣僧如何得到传国玉玺？”传真法师说：“贫僧于广明中，遇京师丧乱得之，秘藏已四十年矣。篆文古体，人不之识，至是献之”。时淮南杨溥、四川王衍皆遣使致书，劝李存勖嗣唐帝位，李存勖不从。
三月，河中节度使朱友谦、昭义节度使李嗣昭、沧州节度使李存审、定州节度使王处直、邢州节度使李嗣源、成德军兵马留后张文礼、遥领天平军节度使阎宝、大同军节度使李存璋、新州节度使王郁、振武节度使李存进、同州节度使硃令德，各遣使劝进，请晋王李存勖绍唐帝位，李存勖报书不允。自是，诸镇凡三上章劝进，各献货币数十万，以助即位之费，李存勖左右亦劝李存勖早副人望，李存勖捴挹久之。太仆卿赵季良说：“臣常尝萝手扶御座，此乃辅佐之象，君王应该早登帝位。”李存勖笑之，赵季良说：“天与不取，反受其咎；时至不行，反受其殃。”晋王李存勖于是纳其言，但还是推迟即位。
冬十月己未，梁将戴思远攻德胜北城，李存勖命李嗣源设伏于戚城令骑军挑战。梁军大至，李存勖御中军以御之。双方激战，梁军败退，时李嗣源养子李从珂伪为梁帜，与十数骑杂梁军而退，至敌垒门大呼，梁军大乱，从珂斩首数级，一斧砍断敌大营前面的旗帜，撑旗而还。李嗣源见李从珂如此勇猛，大噱说：“壮哉，阿三！”赐酒一器。李存勖见李从珂如此，叹息：“真是虎父无犬子！”梁军见晋军如此凶猛，愈恐，步兵渐至，李嗣源以铁骑三千乘之，梁军大败，俘斩二万。
十二月辛未，王郁诱契丹安巴坚再寇幽州，王郁说安巴坚：“镇州美女如云，金帛似山，天皇速往，则皆为己物也；不然，则为晋王所有矣。”安巴坚以为然，率众而南。遂引军涿州，陷之。又寇定州，王都遣使告急，李存勖自镇州率五千骑赴之。
天祐十九年春正月甲午，李存勖至新城，契丹前锋三千骑至新乐。是时，梁将戴思远乘虚以寇魏州，军至魏店，李嗣源自领兵驰入魏州。梁人知其有备，乃西渡洹水，陷成安而去。时契丹渡沙河，而诸将相顾失色；又闻梁人内侵，鄴城危急，皆请旋师，李存勖说不可，乃率亲骑至新城。契丹万余骑，遽见晋军，惶骇而退。李存勖分军为二广，追蹑数十里，获安巴坚之子。时沙河冰薄，桥梁隘狭，契丹兵争践而过，陷溺者甚众。安巴坚方在定州，闻前军败，退保望都。李存勖至定州，王都迎谒。是夜，宿于开元寺。翼日，引军至望都，契丹逆战。李存勖身先士伍，驰击数四，敌退而结阵，李存勖之徒兵亦阵于水次。李存勖对众将士说：“后面是激流，前面是敌军，大家想活命的话就死命冲击”。于是跃马奋击，敌众大溃，俘斩数千，追击至易州，获氈裘、毳幕、羊马不可胜纪。时岁且北至，大雪平地五尺，契丹乏刍粮，人马毙踣道路，累累不绝，李存勖乘胜追袭至幽州。是月，梁将戴思远寇德胜北城，筑垒穿堑，地道云梯，昼夜攻击；李存审极力拒守，城中危急。李存勖自幽州闻之，倍道兼行以赴，梁人闻李存勖至，烧营而遁。
同光元年三月己卯，晋王李存勖以横海军节度使、内外蕃汉马步总管李存审为幽州节度使。潞州留后李继韬叛，送款于梁。先是，潞州节度使李嗣昭在常山战殁，晋王李存勖命其子护葬归晋阳，李嗣昭长子李继俦令军士护灵车返回晋阳，其弟继能大怒说：“父帅虽不是先王亲生，但是为国出力甚多，现战死，晋王无褒死恤存之命，就是当我等为外人。”怒不赴，其兄长李继韬和弟弟李继远皆拥护继能的意见，李继俦无奈，于是和兄弟四人以父牙兵数千拥丧归潞洲。晋王令王弟李存渥驰骑追上李嗣昭诸子，李存渥谕晋王旨意，李继能兄弟俱忿，欲害存渥，存渥遁而获免。李继俦虽是李嗣昭长嫡，然柔而不武，安葬其父后，李继韬诈令三军劫己为留后，囚继俦于别室，以事奏闻。晋王不得已，乃命李继韬为安义军兵马留后。
李继韬南结梁朝，据城阻命，乃散金以募豪杰。时，郭威年十八，避吏乱于壶关，依故人常氏家，遂往应募。郭威负气用刚，好斗多力，李继韬奇之，郭威逾法犯禁，李继韬亦多迁就。
晋王李存勖灭刘仁恭后开始攻打后梁，时军前粮饷不充，租庸计度请潞州转米五万贮于相州；李继韬辞以经费不足，请转三万。李存勖大怒，李继韬令幕客魏琢和牙将申蒙去打探李存勖和后梁的战事，魏琢和申蒙回来对李继韬说：“后梁势大，晋朝廷无人，终为后梁吞噬，这是迟早的事”。李继韬由是阴谋叛计。时，内官张居翰时为昭义监军，晋王将即位，诏张居翰赴邺都。潞州节度判官任圜时在镇州，亦奉诏赴邺。魏琢、申蒙对李继韬说：“国家急召此二人，就是想图主公，情可知矣。”李继远，年十五六，对继韬说：“兄有家财百万，仓储十年，宜自为谋，莫受人所制”。继韬问魏琢：“先生以为何如？”魏琢说：“申蒙之言是也。河北不胜河南，不如与大梁通盟，现在国家正是多事之秋，晋王焉能讨我？无如此算”。李继韬乃令继远将百余骑诈称云游于晋、绛，遂至汴。梁主见之喜，因令董璋将兵应接，营于潞州之南，加李继韬同平章事，改昭义军为匡义军。李继韬令其爱子二人入质于汴梁。是月，晋筑即位坛于魏州牙城之南。
夏四月己巳，李存勖升坛，祭告昊天上帝，遂即皇帝位，文武臣僚称贺。礼毕，御应天门宣制：改天佑二十年为同光元年，大赦天下，自四月二十五日昧爽以前，除十恶五逆、放火行劫、持杖杀人、官典犯赃、屠牛铸钱、合造毒药外，罪无轻重，咸赦除之。应蕃汉马步将校并赐功臣名号，超授检校官，已高者与一子六品正员官，兵士并赐等第优给。其战殁功臣各加追赠，仍赐谥号。民年八十已上，与免一子役。内外文武职官，并可直言极谏，无有隐讳。贡、选二司，宜令有司速商量施行。云、应、蔚、朔、易、定、幽、燕及山后八军，秋夏税率量与蠲减。民有三世已上不分居者，与免杂徭。诸道应有祥瑞，不用闻奏。赦书有所未该，委所司条奏以闻云。
李存勖破梁军于柏乡，平定赵、魏，至是即位于鄴宫，是为后唐。是月，以行台左丞相豆卢革为门下侍郎、同中书门下平章事、太清宫使；以行台右丞相卢澄为中书侍郎平章事、监修国史；以前定州掌书记李德休为御史中丞；以河东节度判官卢质为兵部尚书，充翰林学士承旨；以河东掌书记冯道为户部侍郎，充翰林学士；以魏博、镇冀观察判官张宪为工部侍郎，充租庸使；以中门使郭崇韬、昭义监军使张居翰并为枢密使；以权知幽州军府事李绍宏为宣徽使；以魏博节度判官王正言为礼部尚书，行兴唐尹；以河东军城都虞候孟知祥为太原尹，充西京副留守；以泽潞节度判官任圜为工部尚书兼真定尹，充北京副留守。诏升魏州为东京兴唐府，改元城县为兴唐县，贵乡县为广晋县，以太原为西京，以镇州为北都。是时，后唐所管节度一十三，州五十。
闰月丁丑，以李嗣源为检校侍中，依前横海军节度使、内外蕃汉副总管；以幽州节度使李存审为检校太师、兼中书令，依前蕃汉马步总管；以河东节度使朱友谦为检校太师、兼尚书令。安****节度使符习加同平章事，定州节度使王都加检校侍中。是月，追尊皇考河东节度使、太师、中书令、晋王李克用为武皇帝，庙号太祖。诏于晋阳立宗庙，以高祖神尧皇帝、太宗文皇帝、懿宗昭圣皇帝、昭宗圣穆皇帝及懿祖以下为七庙。时有自郓州来者，言节度使戴思远领兵在河上，州城无守兵，可袭而取之。李存勖召李嗣源谋说：“昭义军阻王命，梁将董璋攻迫泽州，梁志在泽、潞，不虞别有事生，郓州汶阳无备，不可失也。”嗣源以为然。壬寅，李存勖命李嗣源率步骑五千，箝枚自河趋郓。是夜阴雨，唐师至城下，郓人不觉，遂乘城而入，郓州平。制以李嗣源为天平军节度使。梁主闻郓州陷，大恐，乃遣王彦章代戴思远总兵以来拒。时朱守殷守德胜南城，李存勖惧彦章奔冲，遂幸澶州。
五月辛酉，王彦章夜率舟师自杨村浮河而下，断德胜之浮桥，攻南城，陷之。李存勖令中书焦彦宾驰至杨刘，固守其城；令朱守殷撤德胜北城屋木攻具，浮河而下，以助杨刘。是时，德胜军食刍茭薪炭数十万计，至是令人辇负入澶州，事既仓卒，耗失殆半。朱守殷以所毁屋木编筏，置步军于其上。王彦章以舟师沿流而下，各行一岸，每遇转滩水汇，即中流交斗，流矢雨集，或全舟覆没，一彼一此，终日百战，比及杨刘，殆亡其半。已巳，王彦章、段凝率大军攻杨刘南城，焦彦宾与守城将李周极力固守。梁军昼夜攻击，百道齐进，竟不能下，遂结营于杨刘之南，东西延袤十数栅。
六月己亥，李存勖亲御军至杨刘，登城望见梁军，下令重壕复垒，以绝其路，李存勖乃选勇士持短兵出战。梁军于城门外，连延屈曲，穿掘小壕，伏甲士于中，候李存勖军至，则弓弩齐发，唐军多伤矢，不得进。李存勖患之，问计于郭崇韬；崇韬请于下流据河筑垒，以救郓州。又请李存勖日令勇士挑战，旬日之内，寇若不至，营垒必成。李存勖善之，即令崇韬与毛璋率数千人中夜往博州济河东，昼夜督役，居六日，营垒将成。戊子，梁将王彦章、杜晏球领徒数万，晨压唐之新垒。时板筑虽毕，墙仞低庳，战具未备，沙城散恶，王彦章列骑环城，虐用其人，使步军堙壕登堞。又于上流下巨舰十余艘，扼断济路。自旦至午，攻击百端，城中危急。李存勖自杨刘引军阵于西岸，城中望之，大呼，李存勖舣舟将渡，梁军遂解围，退保邹家口。
秋七月丁未，李存勖御军沿河而南，梁军弃邹家口夜遁，委弃锅甲刍粮千计。戊午，李存勖遣骑将李绍贻直抵梁军垒，梁益恐。又闻李嗣源自郓州引大军将至，己未夜，梁军拔营而遁，复保于杨村。李存勖军屯于德胜，幸杨刘城，巡视梁军故垒。
