蔡州已30年無戰事，蔡州守軍戒備本來就很鬆弛，碰上這樣的風雪天氣，守軍更是毫無防範，都放心大膽地鑽進了被窩。李佑、李忠義對蔡州的城防十分熟悉，他倆根據李的命令，率領前鋒突擊部隊，在城門附近挖坎、加梯，悄悄爬上城牆，把熟睡的士兵一個個殺死，並派出士兵假扮更夫照舊敲梆打更，然後打開城門，接應大軍進城。一座蔡州城就這樣神不知、鬼不覺地被李統率的唐朝官軍占領了。
天亮了，雪停了。李來到吳元濟平時辦公的大廳處理軍務。這時，吳元濟還在睡大覺。起初，部下把他叫醒報告說：“唐朝官軍進城了！”吳元濟根本不信。過了一會，又有人來報告說：“官軍已經占領蔡州了！”吳元濟還躺在床上毫不著急地說：“恐怕是洄曲部隊回來領棉衣的吧。”原來，吳元濟自以為已在蔡州以西的吳房和朗山部署了重兵防禦，西路唐軍人馬不多，不可能有大的舉動，做夢也沒有想到李會突然殺到蔡州來。起床以後，他聽到外麵人喊馬嘶，還有人大叫“將軍傳令”，方才有點驚慌：“什麼將軍？這麼大的威勢，敢到我的大堂上發號施令？”爬到內宅樓上向外一看，見滿城都是唐朝官軍，繡著“李”字的大帥旗已插到了他的大廳前麵，這才如夢初醒，急忙召集身邊的侍衛親兵，登上內宅院牆抵抗。
李下令強攻吳元濟的內宅。李進誠采取火攻的辦法，先在南門外堆上柴草，然後放火，一會兒就把吳元濟的內宅南門燒穿了。吳元濟見大勢已去，隻得束手就擒。淮西藩鎮勢力因此一舉掃平。
李(773～821)，字元直，洮州臨潭(今甘肅甘南)人，唐中期名將李晟之子。20餘歲即任坊、晉二州刺史，政績卓著，屢被升遷。為人寬和仁厚，儒雅知禮，富於謀略，精於騎射。率兵奇襲蔡州，是其戎馬生涯中最輝煌的一次戰績，充分展示了他智勇雙全、善用奇兵的名將風采。戰後，諸將問李：“當初你勝於吳房而不取，冒大風雪而不止，孤軍深入而不懼，卻能取得最後勝利，這是何緣故呢？”
李回答說：“若攻克吳房，敵餘部勢必投奔蔡州，協力固守。所以我留下吳房，分散他們的力量；風急雪大，天色陰黑，敵人無法用烽火報信，前麵的敵人不知道我的到來；孤軍深入，將士們除拚死一戰外，別無生還的可能，這是置之死地而後生，戰鬥力會成倍地增強。”李能夠取得奇襲蔡州的勝利，並非僥幸，而是靠其一係列正確的作戰指導。首先，他因勢利導，與士卒同甘共苦，穩定軍心，激勵了唐軍的士氣。其次，他積極分化、瓦解敵軍；真誠待士，重用降將，化不利因素為有利因素。在作戰指揮上，采取了出奇製勝的方針，有目的地誤敵、痹敵，進而全殲之。先是以弱示敵，使敵麻痹、自傲；繼而攻克吳房不占領，防止打草驚蛇；接著大風雪之夜，孤軍長驅突襲，出敵不意，攻敵不備，終於一舉獲得全勝。正如唐代詩人王建的詩中所雲：
“和雪翻營一夜行，神旗凍定馬無聲。遙看火號連營赤，知是先鋒已上城。”