唐光啟元年（885年），河中節度使王重榮因與宦官田令孜有過節，而田令孜在朝中是一手遮天，僖宗都認他叫幹爹，朝中之事，都是田令孜說了算。田令孜傳旨把王重榮從河中調往兗州，並調定州的王處存任河中節度使，並下詔書讓李克用出兵保護王處存的轄地。王重榮心生一計，王重榮高速李克用：“天子密詔與我，等李克用來了，讓我與王處存一起誅殺李克用。”王重榮不敢嫁禍給僖宗，便嫁禍給朱溫：“這都是朱溫的陰謀，他早就想除掉你”聽說是朱溫的計謀，李克用自然是深信不疑，八次上表請求討伐朱溫，但唐僖宗不同意，李克用因此對僖宗懷恨在心。
得知緣由的唐僖宗氣憤不已，命邠州朱玫、鳳翔李昌符去討伐王重榮。王重榮求救李克用。朱李二人哪是李克用的對手，李克用正一肚子火沒處發泄，三兩下打跑二人，並率軍直逼長安，在長安周邊四處縱火縱火、掠奪。
田令孜與唐僖宗心生畏懼，帶著僖宗出逃到興元，李克用退兵駐紮河中。朱玫見朝廷這麼好欺負，也造反出兵追唐僖宗，沒有趕上唐僖宗但是抓住了襄王李煴。朱玫想挾天子令諸侯。於是逼迫李煴稱帝，並屯兵於鳳翔。幸好朱玫部下有幾個人識時務，又秘密把朱玫給殺了，僖宗得以回長安
李克用見皇帝管不了自己後更加囂張跋扈，橫行河東，接連攻打並多去河東山西等地數州，又命安金俊在雲州攻打赫連鐸。赫連鐸求救幽州李匡威，李匡威於尉州大敗安金俊。
之後李匡威、赫連鐸和朱溫等人聯合上書討伐李克用，以振朝廷威信。此時僖宗已逝，唐昭宗即位，昭宗認為李克用曾有功於唐廷，不應去討，於是召集群臣商議到底要不要討伐李克用。眾人反對者多，但宰相張浚認為沙陀部族曾逼僖宗逃難至興元，罪該至死，理應討伐。宦官楊複恭與李克用交情很好，便極力反對討伐。朱溫自是討李克用急先鋒，暗中賄賂張浚，讓張浚據理力爭，堅定自己的建議。唐昭宗迫不得已決定討伐李克用。昭宗先是下詔削去李克用官職和宗籍，以張浚為太原四麵行營兵馬都統。朱溫為太原東南麵招討使，成德軍節度使王鎔為東麵招討使，幽州李匡威為北麵招討使，雲州赫連鐸為李匡威的副手，四麵討伐李克用。
還沒出戰，太原橋頭堡潞州兵變，李克用弟昭義軍節度使李克恭因暴虐無度，被部將馮霸所殺，並舉州請降朱溫。朱溫大喜，不戰而得軍事重鎮潞州。
李克用聽聞大怒，派自己的十三太保康君立、李存孝領數萬番漢兵來攻潞州。朱溫派大將葛從周於夜間急進潞州死守。並派人攻潞州南麵另一重鎮澤州。
不久，幽州節度使李匡威和雲州防禦使赫連鐸合三萬胡漢兵攻雁門，被河東軍李存信、薛阿檀部擊潰逃去。李克用回過勁來，開始反攻，讓李存孝去救澤州。
李存孝乃五代十國第一猛將，朱溫派去的汴軍根本不是李存孝的對手，澤州瞬間被李存孝解圍。然後李存孝又轉攻潞州，葛從周聽聞澤州汴軍逃跑，懼怕李存孝的實力，居然棄城南逃。李存孝兵不血刃收複了潞州。李克用讓康君立守潞州。
朱溫聽到兩路都敗了，怒不可遏，立斬李儻、李重胤，率軍還汴。
李存孝乘勝再攻張浚所在的晉州，張浚比朱溫的部將還膽小，自知不是李存孝對手，打仗不行，但是逃跑很行，直接率軍逃回關中了。
李克用勝利後上書責問昭宗：“我有什麼罪，都是奸臣張浚勾結朱溫離間我和皇上”
昭宗本來就不太想討伐李克用，急忙下詔恢複李克用官職和宗籍，並撤除張浚丞相職位。
話說李存孝此番戰鬥功勳卓著，但李克用隻是給了自己一個邠州刺史，卻把潞州給了另一個太保康君立，心裏暗自不爽。李存孝的功績過於卓著也招來了其他人的嫉妒，同為十三太保的蕃漢馬步都校李存信經常在李克用麵前誣陷李存孝，李存信受寵程度漸超李存孝，所以李存孝對李克用特別的失望，自己又握有邢、洺、磁三州之地，完全有實力自立。
李存孝乃上表長安，請以邢洺磁三州歸複朝廷。並與朱溫、趙州王鎔，鎮州王處直交好。昭宗大喜，封李存孝為邢洺磁節度使。
李克用聽聞李存孝叛變，暴怒。發兵攻打李存孝，李存孝固然驍勇，但是在身經百戰的義父麵前還是略顯稚嫩，李存孝死守城內，不敢出戰，不久便因城中糧絕，隻得開城投降。
李克用把李存孝押回太原，大斥一番並要斬之，但是遲遲不下手。其實李克用並不想殺李存孝，隻等此時有人站出來替李存孝求個情李克用便願意放了他，但是平時李存孝實在太過厲害，其他太保都心存嫉妒，所以此時並沒有一個人站出來替他說話，李克用無奈不得不斬殺了李存孝，為此李克用傷心了好多天。