李存勖快刀斩乱麻，用李克宁的人头威慑住众将。
李克用去世的消息传到后梁。朱温是个多疑的人，听说李克用死了，第一反应是李克用诈死诱敌深入。他没有趁机反攻而是下令撤兵。
被困在夹寨里的梁军不敢撤军，害怕晋军追杀，让朱温派军来接。结果梁军还没撤呢，晋军先撤了。朱温这才相信李克用是真死了，撤销了撤退命令。夹寨的梁军也长舒一口气，认为拿下潞州指日可待。
，但是有勇有谋。他料定后梁欺负他年轻，“以为童子未闲军旅（不熟习军事），必有骄怠之心”。这时出兵进攻后梁必有出其不意攻其不备之效。
李存勖亲率军队去解潞州之围。
围城的梁军在晋军援兵撤走后果真放松了戒备。李存勖来到前线，发现敌军连个瞭望哨都没设，下令全军在凌晨发起进攻。
晋军借着晨雾的掩护接近梁军的营寨，填平壕沟，烧毁寨墙，然后呐喊冲锋。梁军睡梦之中被惊醒，仓促应战，被杀得溃不成军，落荒而逃。
李存勖一战成名。李氏晋国从此再次崛起。
朱温得到失败的消息，大惊失色，深悔自己小看了李存勖。朱温感慨：“生子当如李亚子，克用为不亡矣！至如吾儿，豚犬耳！”李亚子是李存勖的小名。朱温羡慕李克用后继有人，不象自己，下了一窝猪狗。
后梁兵败鼓舞了反梁诸侯的信心。
王建和李茂贞联兵进攻后梁的雍州（后梁的雍州是长安周边地区）。朱温调兵遣将击退了他们。刚想喘口气儿，李存勖出兵进攻晋州。朱温又调兵回防。
李存勖跟王建、李茂贞互相配合进攻朱温，令朱温疲于奔命。
朱温手下大将刘知俊功高名盛，受到朱温猜忌，担心性命不保，献出同州、华州之地投降了李茂贞。刘知俊封锁潼关，切断了关内外的交通，把长安变成一个孤岛。李茂贞趁机出兵袭取了长安。
朱温再起大军去讨伐刘知俊。梁军兵贵神速，闯入潼关击败刘知俊，然后派奇兵夺回长安。这时丹州（陕西延安宜川县）又爆发叛乱。朱温只得转过头再战丹州。刚摆平丹州，李存勖又进攻晋州，朱温赶紧马不停蹄回防。
强敌夹击，内部叛乱，朱温忙得不可开交，很快就病倒了。但是在他卧床养病期间，襄州（湖北襄阳）和房州（湖北十堰房县）叛乱，李茂贞进攻灵州，他养病也没法安心。病没好利落，他就不得不恢复工作。
李茂贞跟李存勖联手进攻夏州（陕西榆林靖边县）。朱温一面调兵遣将，一面赶往陕州指挥。一通忙之后，朱温再次病倒。
朱温怀疑成德节度使王熔跟李存勖暗中勾结，借口帮助王熔防御幽州，派军进驻成德的深州（河北衡水深州市）、冀州（河北衡水冀州区）。
王熔得知朱温这是冲自己来的，脱离后梁投靠李存勖，与李存勖联合对抗后梁。李存勖派军进驻赵州（河北石家庄正定县）准备进攻梁军。
朱温赶紧派兵增援。他尚在病中，无法亲临战场指挥作战。
911年，梁军和晋军在柏乡（河北邢台柏乡县）展开决战。
战前，李存勖主张速战速决，趁梁军远道而来人疲马乏，主动向梁军发起进攻。晋军大将周德威反对，认为晋军以骑兵为主，擅长野战，不擅长攻城，而梁军以步兵为主，擅长守城，以己之短攻敌之长不是取胜之道。他主张把梁军引到野外来打。
周德威遇敌之后退避三舍，一则示弱，一则诱敌深入，引梁军到野外。
梁军进至柏乡扎下营盘。梁军也是很小心，步步为营，齐头并进。
周德威见梁军不肯出战，率领三千士兵前去骂阵。三千人堵着门骂街声势浩大。梁军被骂急了，倾军而出。周德威且战且走将梁军引至野外的一条河边。李存勖早已率领晋军主力在河对岸严阵以待。
李存勖的计划是守株待兔，没想到梁军倾军而出，等来的是一头大象。晋军人少，以寡敌众，以蛇吞象，胜负难料。但事已至此，李存勖只能硬着头皮迎战。
梁军抢夺桥梁向晋军发起进攻。晋军严防死守，不让梁军雷池一步。
梁军人数虽多但受限于桥梁施展不开，苦战到中午仍然不能攻破晋军防线。
李存勖认为梁军的体力已经消耗得差不多了，准备率领骑兵发起反攻。周德威拦住他，认为时机未到。他说，梁军即使带了干粮也没空吃。拖到下午，梁军又饿又渴又累，肯定会选择撤退。到那时我们出动骑兵追杀，一定会取胜。
果然，到了傍晚，梁军停止进攻向后撤退。梁军从追击到现在体力消耗过大，并且一整天没吃没喝，实在打不动了。梁军边打边撤，希望脱离战斗。
在后面关敌料阵的李存勖一看梁军后退，高呼梁军败了，率领骑兵扑向梁军。筋疲力尽的梁军遭到李存勖的强势冲击全军溃败，被斩杀两万人。李存勖大获全胜。
遭此惨败的朱温不得不放弃成德退守邢州（河北邢台）。
此战过后，梁晋争霸的形势发生逆转。梁军主力部队损失严重，对晋军作战转为守势。