自此魏博大乱，博州、澶州等多地叛乱。朱温就分命诸将攻讨，历时半年才全部平定。为了感谢朱温，在魏州，罗绍威供奉朱温所费甚巨，所杀牛羊近七十万，资粮倍之，所馈赠者也近百万。朱温离去时，魏州蓄积为之一空。罗绍威虽然除了牙兵这个心腹之患，但魏之兵力大大衰减，势力削弱，后悔莫及。朱温则是大为欢喜，有了把这个附庸之地彻底收入自己囊中之意。
魏博叛乱刚平定，人心尚未安稳。朱温心想幽州、沧州刘仁恭父子若乘机煽动魏博州县，夺取魏地，后果将不堪设想。便决定先攻沧州，一举平定河北。朱温亲自统领大军自白马渡河，到沧州后，刘守文不敢出城应战。朱温就筑垒挖堑以围城。刘仁恭得知后领兵数万自幽州来救，被汴军杀得大败而返。
沧州城中食尽，兵民丸土而食。朱温使人说刘守文道：“援兵势不相及，何不早降！“刘守文登城应道：“吾于幽州，父子也。梁王若想服天下，需以大义。如果有子叛父而来，将安用之！“……
对于刘仁恭的使者，李克用本想拒绝，对左右之人说道“哼，这只小地鼠，反反复复，有急来求我，得势又叛我。如今我正有大事，更不会去管你的死活了。”不想去救。李存勖谏道：“父王，请听儿一言。天下之势，归朱温者已什有六七。自大河以北，赵、魏、中山多地都在其掌控之中，能为朱温患者独我与幽、沧耳。为天下者不顾小怨，况且国难当头，我们不应心存私憾。如今我们正欲讨贼，而沧州为其所困，可牵住朱温兵力，正是我之利也。再者，彼虽叛我而我仍救其急，以德怀之，一举而名实附也。此乃我们复振之时，不可失也。若我们不出兵相助，幽、沧必附于朱温，匡复大业将更加艰难。“
李克用被儿子这番话点醒了。存勖又道：“我们可以用围魏救赵之计。不直接去救沧州，使沧州继续拖住朱温的数万兵力。反而召刘仁恭派兵来会，然后我们直攻潞州，这样既可以解沧州之围，也可以拓我之境。一举两得。”李克用大喜：“吾儿足智多谋，甚是让为父欣慰。”于是李克用同意了刘仁恭之求和，召其兵来会。刘仁恭就派其将李溥带着幽州兵三万到晋阳，听从晋王调遣。
李克用大集兵士，准备讨伐朱温。校武场上，三军肃立以待。晋王说道“国贼朱温，弑帝篡权，我李克用誓与此贼不共戴天。我们河东将士世受国恩，忠义存心，国家有难，岂能不赴？奸贼猖狂，岂能不讨！”
李存勖还效仿古书作了篇誓师词，令人读道：“
国贼朱温，自绝于天，结怨于民。淫酗沈湎，肆行暴虐，朋家作仇，胁权相灭。梁罪贯盈，天命诛之。河东将士，同心同德。共行天罚。我武维扬，侵于之疆，取彼凶残，永清四海。勖哉夫子！”
三军将士听后为忠义所激，心潮澎湃，各个摩拳擦掌，欲要勇战敌寇！看到士气如此高昂，李克用便带大军向潞州进发。这次他把李存勖留下了，李存勖极为不解“父王每次出征我必跟随，这次征讨如此重要，反而不带我，却是为何啊？”“此次出征，非比寻常。我要与朱温做个生死较量。晋阳是我们的根本之地，需防他变。是以为父要你守好此城。”李存勖只得答应了。
906年十月，李克用征讨大军向潞州进发。在李克用进军途中，还得到了一条重要军情，杨崇本已带领凤翔、保义等地兵开始攻击朱温的夏州。李克用大喜：“此次出征，必定旗开得胜！奸贼朱温，尽快授首吧！”
河东军到达潞州后，一件意想不到的事发生了！朱温所任命的节度使丁会竟然带着全军直接以城降。原来自昭宗被弑的消息传到潞州后，心怀忠义的丁会带领将士身披缟素、流涕久久。他也愈来愈鄙视朱温的为人，想到其多杀功臣便心怀愤惋。得知李克用是为匡复大唐而讨伐朱温后，便以忠义晓谕将士，降附了河东。丁会见晋王后哭泣说道：“丁会并非力不能守潞州。只是梁王陵虐唐室，猜嫌旧将，会虽受其举拔之恩，诚不忍其所为。素知大王心系唐室，所以来归命，正所谓吐盗父之食以见王也。”这更让李克用大喜过望。潞州重镇得来的全不费工夫，而丁会又是一等一的良将。他对左右说道“多行不义乃至众叛亲离，天欲灭之，朱温其不久矣！”李克用便以潞州为基地，准备暂时休整士卒，然后发动一系列征战，攻灭朱温。
朱温得知河东兵向潞州后，急忙分步骑数万，遣行军司马李周彝将之，自河阳去救潞州。但为时已晚。而朱温正命诸军治攻具，准备急攻下沧州时，听闻潞州不守，心下大惊，即刻引兵烧营而还，沧州围解。
梁王朱温以河北诸镇皆服，唯幽、沧未下，因此大举讨伐，欲以坚诸镇之心，却没想到潞州内叛，自己也没拿下沧州，威望大沮。他害怕中外藩镇因此离心，更急于受禅，想以帝王之尊以镇四方。而魏博节度使罗绍威也怕朱温会乘虚直接吞并自己，去见朱温说道：“如今四方称兵为大王患者，都以翼戴唐室为名，王不如早早灭唐以绝人望。“朱温回到汴州，唐昭宣帝遣御史大夫薛贻矩来拜见，薛贻矩以臣礼拜舞，对朱温说道：“殿下功德盖世，唐帝欲行舜、禹之事，是以使臣来见。“。昭宣帝虽年龄较小，也久知朱温之心，心说既然早晚都要禅位，那晚做不如早做，便让薛贻矩前来探测朱温意向。薛贻矩善察言观色，已从朱温神情看出一切，回去后告诉昭宣帝道：“梁王有受禅之意矣！“