乾符五年（878年）十月，年仅24岁的大同军节度使李克用带着弟弟李克柔及一大群亲兵亲将来到汾州太谷县（今山西太谷县）境内打猎。他们来到一个幽静的山谷，忽见前面的林中郁郁升起一股紫气，在静谧葱绿的山谷中显得特别奇异。大家觉得好奇，都想去看看发生了什么事情。李克用一抖马的缰绳，纵马奔驰过去。他们进了林中，看到里面有一座茅屋，那一股紫气正从屋顶缕缕升起，只是逐渐变淡，渐渐消散了。李克用与大家正在议论，忽听到“吱”的一声响，门开了，里面走出一位30岁左右的男子，睁着一双惊慌的眼睛望着这伙不速之客。这位男子姓韩，是一个靠打猎采药维持生活的山民，他的妻子刚刚生下了一个小孩。听到外面马蹄杂乱、人语喧哗，不知出了什么事情，急忙出来探看。李克用的亲兵喝道：“喂！新任大同军节度使李大人李将军在此，赶快过来拜见！”
姓韩的山民吓了一跳，他虽然不知李大人是谁，但却知节度使是个很大很大的官儿，不知这官儿到这里来是吉是凶。他惶恐地跪下，结结巴巴地说：“不知大人驾到，小民有失远迎，请大人原谅。”李克用道：“本帅只是打猎路过，见这里有紫气出现，故而前来看看。请问你家里发生了什么事情？”山民回答：“小人家里没有什么事，只是刚刚诞生了一个男孩。”李克用一听很感兴趣，十分想见见这个奇异的婴儿，于是说道：“把婴儿抱出来叫我看看。”“这……”山民有点犹豫，他担心孩子太小，抱出来受风。李克用双眼一瞪：“什么这这这的，本帅要看你的孩儿是瞧得起你，若再罗嗦，一把火将你的房子烧了！”山民见李克用生了气，不敢再推脱，急忙进去抱孩子。
不一会儿，一个包裹得严严的婴儿被抱了出来。李克用揭开孩子脸上的被子一瞧，眼睛顿时一亮，只见那婴儿长得圆圆胖胖，满面红光，一双乌黑发亮的眼睛正目不转睛地盯着自己，一点也不像刚出生的样子。李克用十分欢喜，对李克柔说：“你瞧这个孩子长得多有精神，将来一定很有出息。弟妹上个月刚夭折幼子，不如就把这个孩子收养了吧。”李克柔也很喜欢这个婴儿，见大哥如是说，也就点头同意。
山民听到二人的对话心里不知是喜是忧。他们夫妻已有了三个孩子，其中有二个是男孩，对这个新出生的孩子并不太看得重，因为生活对他们来说太艰难了，多一张口就多一个人吃饭，能不能养大这个孩子还真是个问题，这二位大人看上了孩子也许正是他的福分。但孩子毕竟是自己亲生的，无端送给别人实在无法割舍，妻子一定也舍不得。不过这二人来头太大，自己是个平头百姓绝对惹他不起，不舍得也得舍得。这时就听李克用问道：“本帅很喜欢你的孩子，想叫我兄弟收养他，不知你意下如何？”他赶忙回答道：“不知小人祖上何时积了阴德，这孩子刚生下来就蒙大人爱怜收养，实在是他前生修来的福气。既然大人喜欢，小人没有意见。”李克用十分高兴，吩咐随从送给山民白银百两，将孩子带回太原交李克柔的妻子抚养，取名进通。这个孩子就是后来以勇猛善战著称的李嗣昭。
一晃十多年过去了，李嗣昭已长成一个半大的少年。他的身材并不高，但很结实有力，一双大眼睛乌黑发亮，透着一股机智灵敏。李克用十分重视对军队子弟的训练，凡是从军的子弟，只要长到6岁，都要参加军事训练，从小就学习武艺、战阵方法。因此，李克用军中武艺高超的青年将领层出不穷。李嗣昭从3岁起就开始习武，10岁时就已精通十八般兵器，只是年龄幼小，力量不够。到了14岁时，身体基本长成，力量也增加许多，平时参加军中的比武，很多成人都打不过他。李克用见他进步很快，非常高兴，经常带他行军打仗以增加他的阅历。李嗣昭十分好学，爱动脑子，几场战斗下来竟积累了不少经验，临阵对敌时运筹指挥也颇有门道。乾宁初年，王珂与王珙争夺河中府的帅权，王珙率陕州军队进攻王珂，王珂抵挡不住向李克用求救。为了锻炼李嗣昭的胆略，李克用将年仅17岁的他派了出去，他三战三胜，杀死敌将三人，梁军出兵救援王珙，也被他打得大败，生擒大将一名。
李嗣昭初出茅庐就取得令人惊喜的成就，获得了极高的荣誉，各种各样的赞美声一起向他涌来，年轻的他有点飘飘然了。晋军中出身代北的将领较多，大多喜好饮酒，李嗣昭自幼成长军中，比较善饮，将领们为了给他庆功，纷纷设宴请他，他每请必到，每饮必醉。将领们夸奖他是自古少有的少年英雄，日后必然武功盖世无人可比，他听了之后坦然受之，好像自己真成了一名古今无可匹敌的英雄。李克用了解到这一情况后非常生气，派人把他叫来教训了一顿，告诫他说：“军人的职责就是打仗，而且要打好仗，不要以为自己偶尔打了一个胜仗就是天下无敌。我年轻时比你好酒，比你还狂妄，认为只要凭着手中一杆枪就可以取得天下，可我经营了这么多年依然只是拥有河东一块地盘。你知道是为什么吗？因为天外有天，人外有人。”李嗣昭听了以后出了一身冷汗，从此戒酒，滴酒不沾。李克用见他为人谨厚，知错必改，心里更是喜欢他，提升他做了衙内指挥使。
光化元年（898年），泽州的李罕之袭取潞州投降了汴梁，朱温派丁会率军接应李罕之，嗣昭与丁会大战含山，生擒梁军大将一名，斩杀梁军三千余人。第二年，李克用遣蕃汉马步行营都将李君庆进攻潞州、泽州，反被梁军所败，李克用大怒，赐毒酒药死了李君庆，改派李嗣昭为蕃汉马步行营都将，又派李存质、李嗣本率军扼守天井关，以防梁军增援。在李嗣昭的强大攻势下，汴将泽州刺史刘屺弃城逃走。朱全忠闻报，立即召集大将葛从周等人商量道：“晋军如果驻扎高平（今山西高平县），我们就可以包围并消灭他们，力争在野外与他们作战，不要在潞州与他们对阵。”后来听说李嗣昭率军驻扎在韩店，他又对众将说：“李嗣昭占领韩店，肯定是想与我决一死战，公等临阵时随机应变，不要落入敌人圈套。”梁将听从朱温的吩咐，都坚守不出，李嗣昭见梁军不肯出城，遂率铁骑绕城扎下营栅，断绝了梁军的交通。梁军不能出城征集粮草，也不敢出城放牧牲畜，给养很快断绝。八月间，守将贺德伦、张归厚弃城逃走，晋军重新占领了潞州。
光化三年，汴军进攻沧州，沧州节度使刘仁恭向晋求救，李克用派遣李嗣昭救应沧州，在沙河与梁军相遇，展开混战。李嗣昭身先士卒，率军猛冲猛打，连杀两名梁将，生擒大将胡礼。梁军气泄，大败溃散，李嗣昭乘胜攻占了州，俘获守将朱绍宗。朱全忠得知，十分气愤，他不相信一个二十出头的小将，竟能连连打败他手下久经战阵的老将，决定亲自出马，与李嗣昭交锋。他亲率三万大军从汴京出发，进至临，又派葛从周绕道州西部的青山口设下埋伏。李嗣昭听说朱全忠率领的军马比自己要多出十倍，情知寡不敌众，急忙撤退。他到底年轻，经验不足，在青山口中了葛从周的埋伏，损失惨重，幸亏李嗣源及时赶到，才转败为胜。
李嗣昭带领残兵败将来见李克用，叙述了兵败经过。李克用没有过多责备他，只是说：“胜败乃是兵家常事，你年轻，临阵对敌经验不足，打了败仗也不足为奇，好在你攻克州已立有战功，这一次就将功折罪不奖不罚。不过我希望你能吸取教训，以后若有再犯决不轻饶！”李嗣昭虽然知道这位大伯对自己青眼有加，待自己与其他义子并无两样，但素知他治兵极严，打了败仗的将领都是严惩不贷，一颗心早已吓得“砰、砰”直跳，万没料到竟会这样放过了自己，一时感到迷茫不知该说什么好。旁边的将领催促道：“嗣昭，还不赶快谢恩。”一句话提醒了李嗣昭，急忙趴在地上叩头谢恩，他哽咽地说：“孩儿蒙伯父如此错爱，就是变牛变马也无法报答伯父的大恩大德。从今以后孩儿这条命就是伯父的了，伯父叫孩儿死孩儿决不敢有半点犹豫！”
唐昭宗天复元年（901年）一月，汴将张存敬攻陷晋、绛二州，率军二万驻防绛州，隔断了河东与河中的交通。二月，梁军大举进攻河中，河中节度使王珂不断派人向李克用求救，他的妻子即李克用的女儿也写来书信恳求父亲发兵。李克用虽然心痛爱女，但派孤军深入恐被朱温吃掉，于是回信答道：“贼军势大，我军人少，寡不敌众，就算是发兵也无法救得你们，说不定还会被贼军消灭，你和王郎就投降朱温吧！”三月，朱全忠亲自到达河中，王珂夫妇出城投降，不久被迁往汴京，大唐天子下诏命朱全忠兼任了河中节度使。
在与朱温的争战过程中，河中（治所在今山西永济蒲州镇）一直是李克用的一个举足轻重的地方，它既可做为一道屏障延缓朱温的进攻，也可做为一条交通要道把河东与关中连结起来。在王珂投靠河东以前，李克用在与朱温的斗争中基本上处于劣势，后来王珂与河东交好，又娶李克用之女为妻，才使李克用的势力有了较大的发展。朱温当然不愿意李克用的势力得到扩张，所以乘着他的力量还不够强大时，率兵进攻河中，夺得了这一块地盘。河中被占，李克用与京师的联系中断，再次处于劣势。
四月，汾州刺史李瑭被汴梁收买，投靠了朱全忠，李克用的势力范围越发缩小，朱全忠乘机纠集部队再一次对李克用发起了进攻，氏叔琮统兵五万越过太行山进攻泽、潞两州，魏博镇大将张文恭领军从新口入，葛从周率兖、郓之众自土门入，攻陷承天军，张归厚率邢、之军从马岭攻入，定州的王处直也从飞狐攻入河东，从四面包围了太原城。面对汴军的重重包围，李克用感到无计可施。河东的许多州郡不是被朱温包围就是被攻破，依靠他们发兵救援是不可能的，而城内的兵马战将也不多，也没有能力打破梁军的包围，幸好太原城城高墙厚不易强攻，平时积存的粮食也比较丰富，长期坚守倒不存在问题，于是李克用固守城内，伺机破敌。
眼见敌军近在咫尺却不能厮杀拚搏，许多年轻气盛的将领都感到很窝火，李嗣昭更是手痒难耐，他耐住性子忍了几日，终于忍不住开口求战。他对李克用说：“我军人马虽少但精兵猛将多，与梁军决战不一定就打不过他们，父王为什么不允许大家出战呢？”李克用道：“我军处在劣势，兵力大减，只有不与敌人交战，才能保守现有实力。再过一个月雨季来临，梁军就会退兵，那时我再出兵与之交锋，就可大获全胜了。”
李嗣昭听了这一席话，茅塞顿开，不禁对伯父深谋远虑暗暗佩服，但他又不想只待在城头上防守，与梁军做口舌之争，于是说道：“父王的思虑的确很周详，孩儿是万万不及的。不过孩儿呆在城里手痒的厉害，请父王允许我带我的亲兵出城与梁军交手吧！”李克用很欣赏他这种奋勇的劲头，从他身上仿佛看到了年轻时的自己，不想过于挫伤他的积极性，于是说：“这样吧，我给你五百精兵，你带着他们出城作战，不过五百人太少，所以我不要求你将梁军打败，只要不断地偷袭骚扰他们，制造麻烦就可以了。你看怎么样？”李嗣昭不在乎人多人少，只要能让他出城作战就感到心满意足了。他领了令牌，高高兴兴地去挑选兵马。李嗣昭每天都率领五百精兵袭击梁军。
以后的十几天里，李嗣昭每天都率领五百精兵袭击梁军。他们白天在城里睡觉休息养得精神十足，天黑以后分别出城骚扰梁军，往往在夜深人静梁军刚刚进入梦乡之中，或是黎明时分梁军还酣睡未醒之时发起攻击，大杀大砍一阵，然后放一把火就撤走了。梁军刚睡下就被闹醒，等穿好衣服出来迎战，晋军又撤得不见了，真是疲于奔命，劳而无功。转眼到了雨季，太原一带每日阴雨不绝，梁军的营栅积满了雨水，士兵们苦不堪言，很多人的脚都被浸泡得浮肿，很多人患上了痢疾。与此同时，汴军的粮食供应开始紧张，加上道路泥泞粮草供应不上，眼看支持不下去了。五月，汴军解围撤走，李嗣昭率精骑追击氏叔琮，汴军且战且走，沿途丢弃的辎重兵器多达万计。李嗣昭乘势进攻汾州，只用三天时间就攻克城池，生擒李瑭，斩首示众。然后又出师阴地，攻克慈州、隰州（今山西隰县），迫使节度使唐礼和张环投降晋军。
这一年十一月，一心想将唐朝皇帝取而代之的朱全忠对大唐天子发起了进攻，他亲率汴军驻扎于渭水之滨，对长安虎视眈眈。十一月十二日，唐昭宗出逃，投奔了凤翔节度使李茂贞。朱全忠进逼凤翔，要李茂贞交出昭宗，李茂贞不肯，朱全忠就下令进攻。李茂贞的实力与朱全忠相差很远，根本不是对手，为了打退朱全忠，他就劝唐昭宗发密诏召李克用入朝。李克用乘机派使者到凤翔给昭宗请安，表明自己的一颗忠君爱国之心，又写信给朱全忠劝其返回汴京。
第二年二月，李克用命李嗣昭与周德威统率大军进攻朱全忠，出师不利，反为所败，慈、隰二州再度被汴军占领，朱全忠乘胜进军，又一次将李克用重重围困在太原城内。朱全忠窥窬皇帝的宝座已经很久，因为存在李克用这个绊脚石，使他不敢轻易对唐室取而代之。上一次兵围太原他原本下定决心不除掉李克用绝不回兵，不料阴雨连绵使他的计划落了空。这一次他做了长期围困的准备，命令汴军修建营栅，搭筑帐篷，把太原包围得水泄不通，同时又命工匠制造云梯等攻城的器具，日夜不停地发起了进攻。
李克用被困在城里十分焦虑，眼见存粮日益减少，汴军却越攻越猛，丝毫没有退兵的迹象，不由得忧心忡忡、寝食不安。他担心一旦城池被攻破，不但他苦心经营的基业毁于一旦，连他赖以生存的沙陀军也遭灭顶之灾，为了保留这个生力军，他决定放弃太原退守云州。一天，他召集众将告诉了他的打算。李嗣昭一听急忙说道：“大王千万不要有这种打算，只要有孩儿等在，一定能保住城的。”李存信说道：“嗣昭年轻，只知逞一时之勇，说话不考虑后果。朱温拥兵百万，天下无敌，关东、河北等地都对他俯首帖耳，我们困守孤城，地寡人少，如何能打得过他？假如汴军在城外长驻下来，修筑了深沟壁垒来围困我们，我们就算是有幸没有战死，饿也要把我们饿死了。我看不如就听大王的意见暂时撤出，等待时机再图进取。”众将议论纷纷，有的赞同，有的反对。李嗣昭及周德威等人更是据理力争，坚决反对。
李克用被众将吵得头昏脑涨，挥手屏退众人，返回内室去见夫人刘氏。刘氏是李克用的结发之妻，出自将门之家，自幼习武，明达事理，很有胆量和智谋，李克用对她既敬且爱，从不敢稍加辞色，每当遇上难题还请她相商解决。为了是否放弃太原之事，李克用被众将吵得左右为难，只好又请刘氏帮忙决定。刘氏听了他的陈述，果断地说：“我认为不应该放弃太原。大王祖先一直久住代北，被视为蛮野之邦，好不容易才获得了今天的成就与地位，怎么能轻易放弃呢？朱温虽然号称百万，但许多藩镇与他是貌合神离，并非一心听命于他，况且他进攻长安、威胁皇上，已犯了仁义之师的大忌，不会嚣张多久的。只要我一方面坚守城池，一方面伺机主动出击，一定会打破汴军的包围转危为安的。”
刘氏的一席话，使李克用的精神振作了不少，他想：“一个女子在困境中都能表现出刚毅不屈的性格和沉着冷静的头脑，我一个久经沙场的男子又有什么可害怕的呢？”他想起从前因为他的出身而带来的种种不快，想起为取得今天的地位而付出的种种艰辛，不由自主说道：“我决不能退出太原，决不能再让人家骂我是蛮夷胡虏！”他大步流星地返回大堂，击鼓召集众将，宣布了与太原城共存亡的决心。李嗣昭差一点就欢呼起来，他摩拳擦掌地说：“孩儿早就想与朱温老贼决一死战，请大王派我为先锋与梁军交战，若不获胜甘愿受军法处置。”周德威等人也纷纷请令，一时群情振奋，士气高涨。
几天以后，被打散的晋军陆陆续续回到了太原，城里的晋军也做好了反攻的准备。李嗣昭与周德威等大将，轮流出击进攻汴军。汴军虽然人多，但分散四周围困太原，相对来说就显得兵力不足。晋军是集中优势兵力攻打汴军的薄弱之处，加上李嗣昭、周德威等人又是抱了必死之心，其勇猛之状当真是万夫不挡，每次出战都大获全胜，不但破坏了敌人营栅，而且杀死大量的汴军，还缴获了无数的旗帜兵器。汴军在晋军的拚死冲杀下无法防守，朱友宁首先率军退走，氏叔琮见势不妙也拔营而逃，李嗣昭乘胜追击，收复了汾州、慈州和隰州等大片失地。
天三年（906年）九月，汴帅朱全忠亲率大军进攻幽州的沧（今河北沧县东南）、景（今属河北）二州，节度使刘仁恭遣使向李克用求救。李克用早就想对朱全忠发起全面进攻以报失地围城之恨，只是苦于兵力不够未能付诸实际，刘仁恭向他求救正中他的下怀，乘机要求刘仁恭发兵与晋军一同攻打潞州，以此来解沧、景之围。十一月，刘仁恭派都指挥使时溥等将兵三万来到晋阳，李嗣昭率领三万多人，燕晋联军全力进攻潞州，汴军大将丁会把守不住，于十二月献城投降，潞州重新回到了晋军手里。
十二月五日，李嗣昭率军入城。丁会请他入驻节度使府，被他婉言谢绝。因为只有身为节度使才可以入驻节度使府，没有李克用的命令他不敢僭越，况且丁会是投降过来的，他也不能擅自将他驱逐出节度使府，必须等待指示才知如何处理他。李嗣昭虽然年轻但为人谨厚，礼制上的避讳和讲究还是相当注意的。他在城西看到一处独立的院落，宅院虽不大，但四周开阔，很利于人马的操练和集结，就选中了这所院落做为自己军衙。这无意之中的举动，却使许多人好奇起来。
原来这所宅子的主人是位老太太，她唯一的儿子在外当兵，已有几年没有音信。上个月有个人突然来到她家，围着院子前后左右乱转。她以为是个贼人，就大喊捉贼。那人慌忙解释说他是一个占卜术士，因为看见她家院子上经常出现像车马华盖状的云气，所以过来仔细观察。他问老太太道：“老人家你可有儿子吗？”老太太警惕地回答说：“有，你问这干吗？”占卜者说：“华盖之气是帝王之象，也许会应验在你的儿子身上。”老太太十分欢喜，拉着占卜者求他给儿子卜个卦问问生死。占者一卜，竟是个凶卦，不由得心中暗暗纳闷。他一转眼看到老太太热切的目光，不忍实话相告，只好骗她说：“你的儿子现在很好，已经被提拔做了军官，不久还要高升呢！”老太太高兴得手舞足蹈，以为自己的儿子将来真会成为一国之主。占卜者疑疑惑惑地离开了王家，找到几位相知，把这件怪事告诉了他们。大家也都感到好奇，不知这祥云会应验在谁的头上。现在李嗣昭住进了这所宅子，满城的人都认为他是个真命天子，私下里议论纷纷。李嗣昭得知了，心里很不安，恰巧李克用信使来到，调丁会入太原，命他担任潞州节度使，他急忙从这所破旧的宅子搬到了帅府。说也奇怪，李嗣昭刚一出宅，这里的祥云也莫名其妙的消失了。潞州城更为之轰动。
天四年六月，汴将李思安率兵十万进攻潞州。李嗣昭率领城中军民拚死抵抗，打退了汴军数十次的进攻。李思安见强攻不能奏效，就改变策略，在城外绕着潞州城筑起一道夹城，又在夹城外挖了一条又深又宽的濠沟，内防城内冲突，外拒城内援军，彻底隔断了潞州与外面的交通，打算将李嗣昭困死在城内。李嗣昭向晋告急，李克用派大将周德威率军前往驰援。周德威久经沙场，熟知兵法，不愿与汴军硬冲硬打而造成不必要的伤亡，所以他没有直接驰援潞州，而是在潞州外围用轻骑骚扰汴军，汴军出击晋军就退，汴军回营他们又来进攻，害得汴军寝食不安，夜不能眠，只好坚壁不出。朱温见潞州一时难以攻下，又从河中、陕州调来将士合力攻打，李克用也派李存璋等人分攻州、邢州，使汴军往来驰援，疲于奔命。两军兵力相当，相持一年不分胜负。
李嗣昭候在城内，心急如焚，每日都登城往城外眺望，有时听到晋军偷袭汴军夹寨的冲杀声，他的一颗心急得都要跳出来，恨不能替代他们杀进潞州城。六个月的时间很快过去了，援军还是没有消息，城中的存粮越来越少，士兵们只能吃个半饱。为了保住城池，李嗣昭与士兵同甘共苦，每日所食与士兵一模一样。他还巡行各营安抚士卒，亲自登城参加守城的战斗。朱全忠多次派人来招降他，许以高官厚禄，都被他严词拒绝，不但诏书被撕得粉碎，而且连来使一概斩首示众。春节那天，为了鼓舞士气，李嗣昭下令将所剩无几的猪羊和一些战马杀死来犒劳军民，还召集了一班乐伎到城墙上为守城的将士表演歌舞。城外的汴军很是气愤，纷纷朝城上射箭，一支箭穿过箭垛刚好射中了李嗣昭的小腿。为了不影响大家的兴致，李嗣昭忍痛没有声张，悄悄拔出了弓箭。城墙上歌舞喧哗，饮酒行乐，竟无一个人发觉。等李嗣昭返回府衙包扎伤口时，鲜血已经染红了半条裤子。将士们在他的鼓励下，一直坚守了一年。
天五年五月，城中的积蓄越发的少了，大半的军民已死于饥饿。李嗣昭及众将士们白天黑夜都在盼望救兵的到来。一天黎明，李嗣昭刚从梦中醒来，忽听城外传来阵阵杀声，他急忙跑上城头察看，发现喊声来自城外的汴军夹城，他想仔细瞧个清楚，偏偏大雾弥漫，什么也看不见，大约过了一个时辰，杀声逐渐静了下来，隐隐约约看到一群骑兵朝城门走来。这时天已微亮，李嗣昭认出走在前面的是大将周德威。他伸手拔出弓箭喝道：“来人站住，再往前走一步我就射箭了。”周德威急忙喊道：“贤侄不要射箭，我是你周叔叔。”李嗣昭问道：“你怎么会来这里，可是投降了朱贼特地来哄我。”周德威道：“嗣昭，你太多心了。我是奉大王遗命与嗣王一同来救你的。”李嗣昭一惊，失声喊道：“你说什么，再说一遍！”周德威又说：“大王已在一月前薨逝了，遗命要我和嗣王前来救你。”李嗣昭心中一酸，眼泪差点落了下来。这时，又一股骑兵奔驰过来，跑在前面的正是李克用的长子李存勖。李嗣昭见他白衣白甲，一身素服，不由得心中大痛，泪水夺眶而出。他急忙命人打开城门，迎接李存勖入城。
原来李克用因长年鞍马劳顿，背上生了疽疮，不治而死，临死时一直念叨李嗣昭被困重围，遗命存勖一定要救出他。李存勖遂会同周德威等众将率军来救潞州。正好朱温见李克用已死，晋军群龙无首，李存勖年轻嗣位，不由存了轻视之心，又担心岐人偷袭自己的老窝，于是率领一半军队返回了汴京。李存勖与周德威到达距潞州城只有十余里路程的三垂岗时，天色已晚，传令军士稍事休息，隐蔽待命，第二天一早再发起进攻。老天真是帮忙，黎明时分竟下起浓雾，伸手不见五指，一步以外不辨人影。晋军偃旗息鼓，长驱急进，直抵夹寨。梁军毫无防备，陡闻晋军杀到，唬得魂飞魄散，哭爹叫娘地四散逃命。晋军毫不费力就杀破重围，直抵潞州城下，救出了李嗣昭。
李嗣昭与存勖兄弟相见抱头痛哭。李嗣昭听说李克用临死一再念叨自己，更是感动得泣不成声。他对李存勖说道：“我不过是一个山野村夫的儿子，蒙大王错爱，收为义子，在军中长大成人。虽说大王义子众多，亲子亦复不少，可大王待我情同亲生，恩逾骨肉，我在心里早已把他看做是我的亲生父亲，哪料在他临去世时我却不能服侍左右，我真是愧对大王的一片爱心啊！”李存勖安慰他说：“情非得已，兄长也不必过于责备自己。父王知道你很有孝心，所以才遗命我一定将你救出重围。只要我们兄弟和睦，共同打败朱温老贼，完成大王的遗愿，就算报答大王的恩情了。”李嗣昭马上明白了存勖的意思，立即跪下一条腿双手插在胸前，毅然地说道：“我这条命早就属于大王了，如今他虽然已经去世，可他的基业已传给嗣王，那么我这条命就属于嗣王了，不论生死都毫无怨言。”李存勖十分感动，忙用双手将他搀扶起，说道：“兄弟不必过谦，我们都是为了完成父王遗愿，让我们今后有难同当，有福共享吧！”从此以后，李嗣昭追随李存勖南征北战、浴血杀敌。
天十五年底，晋军与汴军大战胡柳陂，晋军败绩，幽州节度使周德威父子战死沙场。当时汴军占据了胡柳陂的无石山，山虽不高，但居高临下，对晋军极为不利。李存勖打算退兵，李嗣昭谏阻道：“梁军打了胜仗，都盼望着尽早收兵，我军一退，正合他们的心意。假如让他们得到休整，再兴兵与我决战，那时兵强马壮，气势高涨，我军如何抵挡得了？不如乘他们现在骄傲懈怠、疲惫困乏之时，挑选精锐骑兵直冲过去，或许还有取胜的希望。”李存勖认为有理，便命他率领一支精锐骑兵绕到山北发起攻击，自己则舞动手中银枪高呼道：“今日之战，我军已经不利，若想反败为胜，必须夺得无石山。将士们随我冲啊！”说完，一马当先冲了上去。众将士冒着箭雨奋勇登山，受了伤也不肯退下。梁军胆怯，慌忙从西面退下山去，重新集结队列。李嗣昭不肯让敌人得到喘息机会，纵马挥刀冲下山去，一下子将梁军冲乱，只见他一把大刀上下翻飞，左砍右削，刀锋所及，梁军的脑袋纷纷落地。李存勖挥军跟进，上万名骑兵好似泰山压顶横扫过去，挡者披靡。梁军统帅贺环拍马奔逃，部众大败溃散，损失了约有三万。
胡柳战役结束，李存勖率军返回晋阳，留下李嗣昭代理幽州节度使之职。李嗣昭入城安抚百姓，开仓赈济饥民，严令部下不许扰民，很受百姓欢迎。李存勖知道后，略感不安，担心他兼具二镇，手握重兵，一旦深得民心，就会对自己不利，于是任命李绍宏为节度使前来接管幽州。李嗣昭接到命令没有丝毫犹豫，立即让出帅府迎李绍宏入城。幽州的百姓得知消息，都拦在马前不许他离开，很多人还强行关闭了城门不放他出城。李嗣昭没有办法，只好偃旗息鼓，带着几名亲兵在夜间动身，这才偷偷出了幽州城。李嗣昭铭记先王教诲，不肯喝一口酒。
天十七年六月，李嗣昭自德胜（今河南濮阳）返回潞州前，李存勖设宴为之饯行。李嗣昭只挑菜肴来吃，一口酒也不肯喝。李存勖一再相劝，李嗣昭回答说：“我年轻时狂妄无知，打了一个胜仗就饮酒行乐，幸蒙先王教训才使我有所醒悟，从那时起我就发誓滴酒不沾。回想这么多年的经历，若是没有先王的教诲，我已不知摔了多少个跟头，哪能还安安生生地坐在这里与大王共享富贵呢？”李存勖也感慨地说道：“父王离开我们已有12年了，虽然局面比过去有了很大的好转，但依然没有取得决定性的进展。河朔百姓长年支持我们，为我们运来了大量的粮饷，就是希望我们尽快打败汴军，消灭朱全忠。可如今兵赋不足，敌寇犹在，真是愧对先王和河朔百姓啊！”李嗣昭慷慨激昂地说道：“大王你就安心地在此驻守，好好地安抚士民。我一回到潞州就征集粮赋，训练士卒，年末春初就兴兵与大王合军进攻汴军。”李存勖大喜，离席拜送，就像送别亲兄弟一样。
天十九年，镇州张文礼与汴梁合谋反晋，李存勖亲率大军征伐。定州节度使王处直担心李存勖消灭镇州后，会对自己不利，便派人携厚礼前往契丹求援。当年冬天，契丹三十万大军南下，分袭幽州与定州。李嗣昭随李存勖前往迎击。李存勖轻敌冒进，孤军深入敌阵，被多于十倍的契丹骑兵重重围困，左冲右突无法脱身。李嗣昭闻讯，立刻率轻骑急进赶往增援。不料契丹人数实在太多，杀退一批又涌上一批，相持许久也没有突破包围。李嗣昭急了，大喝一声，拍马抡刀向一名契丹军官冲去，那军官还没有来得及招架，就被李嗣昭砍掉了脑袋。其他契丹官兵刀枪乱举一起往李嗣昭身上搠来，李嗣昭一抡大刀，就“叮叮当当”一阵乱响，契丹人手中的兵器全被他给磕飞了。乘着敌人这一瞬间的惊慌，李嗣昭奋勇当先地杀入重围。一名契丹军官挥刀砍死几名后退的士兵压住了阵脚，将缺口重又堵住，跟随李嗣昭冲入重围的只有他三百名亲兵卫队。
李嗣昭不顾人少，率领这三百人往战场中心冲去。一路之上，他怒目圆睁、狂呼乱叫，把手中的大刀抡得犹如风车一般，就像是天神下降。契丹人被他的气势所慑，竟无人敢与之交锋。只见他冲到哪里，就在哪里引起一股溃退的浪潮，真是所向披靡，势不可当。困在敌阵中心的李存勖看到了，立即鼓舞精神，率将士往外冲来。二人汇合一处，由李嗣昭在前开路，往外杀出。外围的将士望见李存勖的大旗，爆发出震耳的欢呼声，个个精神振奋，奋勇往里冲杀，很快将契丹的阵脚冲乱。契丹主帅见败局已定，急忙鸣金收兵。李嗣昭追赶不上，护着李存勖返回了幽州。
第二年七月，镇州传来急报，招讨使阎宝攻城不利反被镇军所败，已经退守赵州（今河北赵县），遗留的辎重堆积如山，镇兵每天派人往城里搬运，一连数日还没有运完。李存勖闻报，急忙改命李嗣昭为招讨使，代替阎宝攻打真定。李嗣昭驰到真定，恰遇一股镇军出城抢掠，便在一座废弃的村寨中设下伏兵拦截镇军。镇军因为抢了许多的牲畜粮草而得意忘形，全没料到会遭到突然袭击，很快就被晋军射杀殆尽。有三个比较机敏的镇兵，乘着混乱躲到一堵破墙的后面，胡乱往外射箭。李嗣昭正来往奔驰射杀敌兵，忽然飞来一只冷箭正中他的头部。他扭头望去，发现了那三个镇兵，“嗖嗖”连发两箭射死了两名，待要射第三个时却发现箭袋中已经无箭，他一咬牙拔下头上的箭，搭上弓弦射了出去，正中那个镇兵的喉咙，扑地而死。随着箭头的拔下，一股鲜血从伤口奔射而出，亲兵们拿出金创药替他敷在伤口上，可是由于伤口太深，血竟无法止住。当天夜里，李嗣昭由于失血过多，不治而逝，时年40岁。
李存勖闻报，悲痛异常，一连十日不食酒肉。后来李存勖做了皇帝，追念李嗣昭的功勋，追赠他为太师、陇西郡王。