刘守光连接败报，惊惶的不得了。连忙用卑辞和重金厚币，向后梁求援。当时朱温督兵攻赵，却被晋将李存审吓推。幽州失了去了大援，更加觉得孤单、危险，只好誓死坚守。晋将周德威因为幽州城大而且坚固异常，觉得兵力不够用，于是再向太原要求增兵。晋王李存勖便调李存审，带领吐谷浑、契苾两部番兵，前去和周德威会合。周德威得到了增援，于是四面筑垒，作为围攻之计，刘守光更加恐惧不已。
燕将单廷珪，素来号称骁勇善战，因此请求出战。六守光于是拨了精兵万人给他，令他开城出击。单廷珪披甲上马，扬鞭出城，一声狂呼，万人随进，左冲右突，确实有些利害。晋军拦阻不住，退到龙头冈。这个冈峦高出云表，颇为险峻。周德威倚冈立寨，据险而守。
猛然间周德威看见单廷珪跃马前来，来势极为凶猛，下令部将们排定阵势，自己上冈指挥，准备迎敌。单廷珪远远看见周德威，便对左右说道：“今日必要擒周德威，献给我主！”说毕，手持着一枝长枪，当先突阵，枪锋所至，无人能挡。晋军三进三退，单廷珪冲过阵后，一人一骑，不管死活，竟上冈去捉周德威。
周德威究竟是沙场老将，并不慌忙，但是却装作惊慌胆怯的样子，回马急走，跑上峰顶。单廷珪跃马追上，觑着周德威的背后，一枪刺去，满以为可以洞穿胸腹。那知周德威早已有备，闪过一旁，让开枪头，右手恰掣出铁檛，向单廷珪马头猛击。战马忍痛不住，滚了下去。
冈峦本就不平，这一滚约有数丈。任你单廷珪如何骁勇凶悍，也约束不住。被摔得人仰马翻，跌得皮开血裂。凑巧下面有晋军的士卒，顺手抓住单廷珪，把他捆绑了起来。燕兵见主将被擒，慌忙退走。被晋军驱杀一阵，斩杀了三千余人，剩下的燕兵吓得赶紧逃入城中，全城士气顿时被夺。
周德威斩了单廷珪，又分兵攻下顺州、檀州，接着攻取芦台军，再克居庸关。刘守光惶急异常，屡屡使人向后梁告急。但是当时梁廷正值内乱，无暇顾他。他只得另外设法，命大将元行钦募兵在山北。骑将高行珪镇守武州，作为外援。
晋王李存勖立刻派遣李嗣源去攻打武州，高行珪出战失利，于是投降了李嗣源，李嗣源这才退回。元行钦听说武州失守，于是引兵攻打高行珪。高行珪令弟弟高行周作为人质去了晋军，求他援助。李嗣源于是再次进兵，攻击元行钦，八战八胜，元行钦力屈投降。李嗣源爱他有勇有谋，收为义子，令他为代州刺史。
高行周留在了李嗣源身边，常常与李嗣源的义子李从珂，分别统领牙兵，转战有功。李从珂的母亲魏氏，先是王氏之妇，生子名阿三。李嗣源随李克用出师河北，掠劫到魏氏，见她秀色可餐，便纳为妾室。阿三即拜李嗣源为义父，取名李从珂。等到李从珂长大，以勇武闻名军中。晋王李存勖经常叫着他的小名，说道：“阿三与我同年，勇敢也与我相类，真是一个不凡之子。”
且说周德威围攻幽州，已经过的一年。从前因为幽州四近，还有燕兵散布，因此须要远近兼顾，内外合筹，一时不便进攻。唯有连营竖栅，与燕相持。到听到四面的犄角，都已被毁灭，于是进军南门，专力攻城。刘守光日夜不安，自知兵力不支，不得已致书乞怜，愿签城下之盟。
周德威对来使笑道：“大燕皇帝，还没有郊天，为喝如此雌伏！我受命讨罪，不知道其他的事。至于继盟修好，更非我想听的话，请替我转告燕帝，休想求和，快来一战。”于是叱退来使，不肯答应。刘守光闻报，越加窘迫，又派遣部将周遵业，带着绢千匹，银千两，锦百段，献入晋军军营。
周尊业哀求周德威，说道：“富贵成败，人生常理，录功叙过，也是霸主盛业。我王刘守光，不想为朱温部下，所以才背叛了梁主称尊。那知得罪了大国，劳师经年。现已知罪戾深重，还请宽恕！”周德威说道：“能战即来，不能战即降，何必多言！”周遵业还要开口，却见周德威起身入内，只好怏怏退还，报知刘守光。
刘守光搔首挖耳，无法可施。踌躇犹豫了许多时候，突闻城外喊声大震，晋军又来攻城。刘守光不得已，只得硬着头皮，登城巡守。遥见周德威跨着骏马，手执令旗，指挥战士，于是凄凉地大呼唤道：“周将军！你是三晋的贤士，奈何如此迫人，怎不网开一面？”周德威答道：“公已为俎上肉，只要责己，不必责人！”刘守光语塞，流涕而下。
不久平营、莫瀛诸州，均已投降晋军。刘守光却情急智生，暗中发现晋军有些松懈。于是亲自引兵，连夜出城。偷偷地抵达顺州城下，假充晋军，喊开城门。守卒被他所骗，又黑夜无光，竟开城放入。城门一开，刘守光挥兵大进，乱杀乱砍，伤毙许多守卒，占住城池，又乘胜转攻檀州。
那时周德威已经得知，急引兵来檀州攻击。刚好与刘守光相遇，一场混战。周德威大破刘守光，刘守光带领残卒百余骑，逃回幽州。晋王李存勖派遣张承业犒劳、慰问行营，与周德威商议军情。此事被刘守光得知，又致书张承业，举城求降。
张承业知道他狡猾无比，拒回来使。急得刘守光真正没法，再派人去契丹，请求援兵。契丹酋长耶律阿保机，也听说过他平日毫无信誉，也不肯出兵救援。刘守光急上加急，除出降外无别法。于是屡屡遣使向周德威乞降，周德威始终不许。于是刘守光又登上城头，对周德威道：“我已力屈计穷，只求将军少宽一时，等晋王亲来，我便开门迎接，伏首听命！”
周德威于是托张承业回报晋王。晋王李存勖命张承业刘守，权知军府大事。亲自来到幽州，单骑抵达城下，叫出刘守光，对他说道：“朱温篡逆，我本想会合河朔五镇兵马，兴复唐祚。公不肯与我同心，而又效法逆温，居然僭号称帝，还想并吞镇、定。所以引得大众愤发，至有今日。成败也是大丈夫常事，必须自择所向，敢问公将何从？”
刘守光流涕道：“我今已是釜中鱼，瓮中鳖了，惟王所命！”晋王也觉动怜，即折断弓矢，向他盟誓道：“只要你出来相见，保你无虞。”刘守光听完，又以为他是仁柔易欺，便含糊答应道：“再等他日！”晋王又笑又怒，返入周德威营中，决定督军猛攻，誓入此城。
这夜里，燕将李小喜缒城来降，并报称城中已经力竭。这李小喜原是刘守光嬖臣，教刘守光切勿投降晋王，刘守光被他哄动。于是遇着危急时候，不得不作书求降，其实是缓兵之计，并非真心要投诚。不料李小喜如今先走一着，竟已奔投晋营。
晋王李存勖即命五更造饭，让各军饱餐一顿，等至黎明，一声鼓角，全营涌出。晋王亲披甲胄，督令进攻，这边竖梯，那边攀墙，四面八方，同时动手。燕兵已经力尽，哪里还能支持，就使有心拒守，也是防不胜防。
霎时间全城鼎沸，纷纷乱窜。晋兵一齐登城，拔去燕旗，改竖晋旗，趁势下城来捉刘守光。刘守光已带着妻子李氏、祝氏，儿子刘继珣、刘继方、刘继祚等人，逃出城外，南走沧州。只有他的父亲刘仁恭，还幽住在别室，被晋军马到擒来。此外有家族三百口，逃奔不及，一齐作了俘虏。
晋王李存勖进入幽州城，禁杀安民，授周德威为卢龙节度使，兼官侍中。改命李嗣本为振武节度使，更遣别将追捕刘守光。可怜刘守光抱头南奔，途次又迷道，在荒径中走了数日，身旁未带干粮，只得空腹逃难。到了燕乐界内，见有村落数处，于是派遣妻祝氏去乞食田家，可称作讨饭皇后。
田家见她衣服华丽，并没有乞丐形相，于是对她盘问，祝氏想吓唬他，便直言不讳。田家主人张师造，假意留她食宿，又令家人往骗刘守光，一同到家，暗中却飞报晋军。晋军疾驰而至，将刘守光及二妻三子，一并捉住，械送军门。晋王李存勖正在宴犒将士，见将吏擒到刘守光，便笑道：“你是本城主人，奈何出城避客？”刘守光趴伏阶下，叩头乞命。晋王命与刘仁恭同押馆舍，给与酒食。刘守光正是腹饥，乐得一饱。
过了数日，晋王下令班师，令刘守光父子随行。刘守光父母，对着刘守光，又唾又骂道：“逆贼破灭我家，竟到这般地步！”刘守光俯首无言。路过赵州，赵王盛帐行幄，迎犒晋军。请晋王上坐，奉觞称寿，酒酣起请道：“愿见大燕皇帝刘守光一面。”晋王命将吏牵入刘仁恭父子，脱去桎梏，就席与饮。刘仁恭父子拜见赵王，赵王也答拜，又赠他衣服鞍马。刘守光饮食自如，毫无惭色。
晋王辞别赵王返回太原，便将刘仁恭父子，用白链牵入太庙，自己亲往监刑，刘守光呼道：“刘守光死也无恨。但教守光不降的，实是李小喜一人！”晋王召李小喜对证，李小喜瞋目叱刘守光道：“囚父杀兄，上烝父妾，难道也是我教你的吗？”
晋王李存勖大怒，指着李小喜道：“你究竟做过燕臣，不应如此无礼！”便喝令左右，先将李小喜枭首，然后命斩刘守光。刘守光又呼道：“守光素善骑射，大王欲成霸业，何不开恩赦罪，令得自效！”晋王不答。他的二妻恰在旁边，叱责道：“事已至此，生又何为？我等情愿先死，即伸颈就戮！”刘守光临刑，还哀求不已。直至刀起首落，方才寂然。独留住刘仁恭，不即处斩。另派节度副使卢汝弼，押刘仁恭到代州，剖心祭奠先王李克用墓，然后枭首示众。所有刘氏家口，尽行处死。
王镕与王处直共同推举晋王李存勖为尚书令，晋王李存勖推辞了三次，最后才肯接受。于是李存勖开府置行台，仿效唐太宗的故事。李存勖再命李嗣源会同周德威及镇州兵马，攻打后梁邢州。后梁天雄节度使杨师厚，发兵救援邢州。晋军前锋失利，便引军而还。
后梁任命杨师厚为天雄节度使，兼封邺王。杨师厚晚年，拥兵自重，早已不受梁主控制。这次发兵打退晋军，杨师厚不久就去世了，梁廷私下相互庆贺不已。租庸使赵岩和判官邵赞，请求把天雄军分为两镇，减削兵权，梁主朱友贞依计而行。天雄军旧辖疆土，便是魏、博、贝、相、澶、卫六州，梁主朱友贞派贺德伦为天雄节度使，止领魏、博、贝三州。另在相州置昭德军，兼辖澶、卫，以张筠为昭德节度使，二人受命赴镇。梁主朱友贞又怕魏人不服，于是又派遣开封尹刘鄩，率兵六万，自白马顿渡河，扬言要去攻打镇、定，实则是防止魏人变乱，暗作后援。
贺德伦来到魏州，依着朱友贞的命令，将魏州原有将士，分派一半，迁往相州。魏州将士都是父子相承，族姻结合，不愿分开。甚至连营聚哭，怨苦连天。贺德伦恐他们图谋哗变，即报知刘鄩。刘鄩屯兵南乐，先派遣澶州刺史王彦章，率龙骧军五百骑进入魏州。魏州兵更加恐惧，于是他们聚集一起商议，说道：“朝廷忌惮我军强盛，所以使我分离，我六州历代世居，未曾远出河门。一旦骨肉分抛，生不如死！”
于是魏州兵当即乘夜作乱，纵火大掠，围住王彦章军营。王彦章斩关而出，乱兵拥入牙城，杀死了贺德伦的亲兵五百人，劫持贺德伦禁居楼上。贺德伦焦急万分，刚好有乱军首领张彦，禁止同伙剽掠。但是他逼迫贺德伦上表梁廷，请求仍按旧制，贺德伦只好依他之言上表。
梁主得表大惊，立刻派遣供奉官扈异疾驰而去，安抚魏军，并答应任命张彦为刺史，但是不准规复旧制。张彦一再固请，梁使一再往返，只是带诏宣慰，始终不肯答应恢复旧制。张彦大怒，撕裂了诏书，丟掷地上，戟手南指，大骂梁廷，又愤然地对贺德伦说道：“天子愚暗，听人穿鼻，我兵甲虽强，究竟难以自立。请镇帅投降太原，乞为外援，方无他患。”贺德伦顾命要紧，只得依他言语，向太原输诚，并请求援师。
晋王李存勖得书大喜，即命李存审进据临清，自率大军东下，与李存审会师。途中又接到贺德伦的来书，说是梁将刘鄩，进到洹水，已经离城不远，恳求快速进军。晋王李存勖还是怀疑魏人多诈，不肯轻进。贺德伦派遣判官司空颋，前去犒劳晋军。司空颋是贺德伦心腹，来到临清之后，密陈魏州起乱的情由，又向晋王献计，说道：“除乱当除根，张彦凶狡，不可不除，大王为民定乱，请不要纵容乱首！”
晋王于是进屯永济，召张彦来营议事。张彦率党徒五百人，各持兵器，去见晋王。晋王令军士分站驿门，亲自登驿楼等着。到张彦等拜伏，李存勖即喝令军士，将他拿下，并捕住主谋七人。张彦等大呼无罪。
晋王说道：“你们威胁主帅，残虐百姓，还说是无罪？我今举兵来此，但为安民起见，并非贪人土地。你向我有功，对魏有罪，功小罪大，不得不诛杀你以谢魏人。”张彦无词可答。晋王下令处斩张彦和其他头目七人。余下的人胆颤心惊，晋王又传令说道：“罪止八人，其他人不问罪。”众人拜伏，争呼万岁。
次日，李存勖都命他们为帐前亲卒，自己轻裘缓带。令他们擐甲执兵，策马前进，众人心觉感服。贺德伦听说晋王到来，率领将吏出城迎接。晋王从容入城，由贺德伦奉上印信，请晋王兼领天雄军。晋王道：“我是听说城中涂炭，来此救民。公不垂察，却以印信见让，诚非我的本意。”
贺德伦再拜道：“贺德伦不才，心腹纪纲，多遭张彦毒手，形孤势弱，怎能再统州军？何况现在敌军逼近，一旦有失，转负大恩，请大王勿辞！”晋王于是受了印信，调贺德伦为大同节度使。贺德伦别了晋王，行抵太原，被张承业所留住，不让他到任。
晋王既得了魏城，便令沁州刺史李存进，为天雄都巡按使，巡察城市。遇有无故讹言之人，及掠人钱物的，一律杀无赦。城中因此安然，无人再敢喧哗。晋王李存勖又派兵袭取德州、澶州，梁将王彦章逃到了刘鄩军营。但是王彦章的家属还在澶州城内，被晋军抓获。晋军仍然给予优待，并遣使招降王彦章。王彦章置家不顾，杀了晋使。晋军于是也把王彦章的家属，杀了个干净。