四月，晋将周德威率大军向幽州南门挺进。二十日，燕帝刘守光派人致信周德威请和，言辞谦卑哀怜。
周德威对使者说：“我受命讨伐有罪之人，不可能谈和。”他不给燕帝回信。刘守光更害怕了，派人第二次苦求请和，周德威这才报告晋王。
十月，晋军攻占了卢龙节度使下辖的州郡，燕帝刘守光困守幽州孤城之中，只好派人向契丹求援。
契丹因刘守光反复无常，说话不算话，拒绝出兵。
刘守光多次求降于晋军，晋军疑其有诈，始终不肯答应。最后，刘守光登上城墙向周德威说：“等晋王来，我就把城门打开向晋王投降。”周德威便派人报告晋王。
十一月初六，晋王命监军张承业留守晋阳，亲自带领军队向幽州进发。
二十三日，晋王单人匹马前往幽州城下会见刘守光，对他说：“当初朱氏篡唐，我本来想与你一道联合河北五镇之兵兴复唐朝，谁知你不怀好意，居然模仿朱全忠称帝的行为。镇、定二帅一心一意臣服于你，而你却出兵相侵，才导致了我们今日之战。成败兴亡之际，你准备怎么办？”
刘守光说：“我现在是俎上之肉，任大王随意发落。”晋王听了这话顿生怜悯之心，当场折箭为誓，说：“你只管出来相见，我一定不会处置你。”刘守光推辞说过几天再出城投降。
自刘守光篡夺王位以来，其爱将李小喜出了许多坏主意，都得到刘守光的认同，因此李小喜权倾境内。眼下刘守光打算打开城门出去投降，李小喜竭力劝阻。当晚，李小喜本人越墙出城，向晋军投降，并说城中守兵已经没有粮食和体力维持下去。
二十四日，晋王督命各支部队四面攻城，一举攻占幽州，将软禁多年的刘仁恭及其妻儿抓获，但刘守光却携妻儿逃窜。二十五日，晋王进入幽州城。
燕帝刘守光准备逃到沧州去投奔刘守奇。当时是寒冷的冬天，刘守光的脚踝都冻肿了，而且又迷了路，走到燕乐县境内，白天不敢露面，只好躲在山谷里，饿了几天，他让妻子祝氏出去乞食。
祝氏来到农民张师造家，张对这蓬头垢面的妇人很好奇，一问，她就实说了。张师造得知了刘守光的藏身之处，就带人抓走了刘和他的三个儿子。
初六，晋王正在吃饭，刘守光在官兵的押送下来了。
晋王对刘守光说：“你这个做主人的，怎么这样千方百计对客人避而不见呢？”他让人把刘守光和其父刘仁恭都安顿在客馆里，并给他们送去衣服和饭菜。
公元914年（后梁末帝乾化四年）正月十五日，晋王在欢呼声中将五花大绑的刘仁恭父子押进晋阳。十九日，将刘氏父子献于太庙，刘守光在晋王监视下行刑。刘守光大叫：“我死了倒没什么不甘心的，可是是李小喜献计让我不投降的。”
晋王派人叫来李小喜，李圆瞪双眼呵斥刘守光说：“你奸淫亲属，行如禽兽，也是我教的吗？”晋王看到他如此对待旧君，很是反感，先把他斩了头。
刘守光又央求道：“我擅长骑马射箭，大王如果想建立霸业，不如留下我为你效忠吧！”
刘的两位妻子李氏、祝氏责备他说：“到如此田地为何还要贪生！我们愿意先您而死。”说完遂延颈就戮。
刘守光一直到死依然没有停止哀号乞怜。
晋王又命节度副使卢汝弼等把刘仁恭押送到代州，刺其心血为先王李克用之墓祭奠，然后砍了他的头。
周德威大败梁军
后梁开平四年（公元910年），十一月，后梁太祖觉得赵王王镕和晋王有勾结的可能，就发兵攻打赵王领地。这使王镕感到很恐慌，就派遣使者向燕、晋请求援兵。
五代后唐大将周德威像，图出自清·马骀《百将传图》。
燕王刘守光不肯发兵，想坐观赵、梁之斗，好坐收渔利。晋王李存勖派周德威率领军队，穿过井陉，驻扎赵州。后梁太祖得知赵晋联盟，就派宁国节度使王景仁率领军队前去攻打。
十二月，晋再次收到赵王王镕的求援，晋王任命蕃汉副总管李存审镇守晋阳，自己亲自率领军队从赞皇向东进发，义武节度使王处直跟随其后。二十五日，李存勖率兵到达赵州，与周德威会合。
晋军擒获出来割草打柴的后梁士兵两百人，李存勖问他们说：“起先从洛阳出发之时，后梁太祖有什么号令？”后梁士兵回答说：“后梁太祖告诫上将说：‘来自镇州的王镕是个易变之人，终究要成为子孙的祸患。现在把精锐部队全都交付给你，镇州哪怕固若金汤，你也一定要为我拿下来。’”李存勖听了，命令将所俘的后梁士兵送抵王镕处。
二十六日，李存勖率领军队前进，到了离柏乡30里之处，派遣周德威等人率领胡人骑兵逼近后梁军营挑战，对方拒不迎战。
二十七日，晋军又向前推进，距离柏乡5里，扎营于野河之北。然后又派遣胡人骑兵逼近后梁军营纵马射箭，又施以辱骂。
3万步兵、骑兵在后梁将韩勍等的率领下，分三路追击挑战的晋兵，铁甲和头盔上都装饰着华丽的丝织品，镂刻金银花纹，光彩闪烁，晋军士兵从远处暼见，士气为之低落。
周德威对大将李存璋说：“梁人的目的不在战斗，分明是卖弄军势强而已。不挫伤他们的锐气，就无法振作我军。”
便在军中环视然后厉声说：“他们都属于汴州的天武军，都是屠夫、酒徒、佣工、商贩之流，衣服盔甲虽然鲜艳，但十不当一。捉住他们一个人，就足够让自己富有了，这是奇货，不能错失啊！
于是亲自带领精锐骑兵1000多人，向梁军阵形两端进攻，左右奔驰冲击，进出敌军军阵好多次，将100余人俘获。然后边战边退，到野河为止。后梁军也撤退了。
周德威对李存勖说：“敌人的声势很盛，应当按兵不动，静候他们士气跌落。”
李存勖说：“我孤军远道而来，救别人的急难，对付这支不怎么样的军队，应该速战速决。你却要握兵不动持重求稳，这是为什么呢？”
周德威说：“镇州、定州的军队，擅长坚守城池，却短于野外作战。我军所仗恃的是骑兵，擅长在平原旷野里作战，可以纵马奔驰冲击。现在对抗离军营寨门太近，战马没有施展四足的地方。况且以少战多，如果敌人知道我军的虚实，那就危险了。”
李存勖不高兴，退入帐中躺在床上，没有一个将领敢开口。
周德威和监军张承业相见，说：“大王一下子打了胜仗就开始轻敌，不自量力追求速战。现在与敌人相距咫尺，两军之间仅有一河之隔，敌人如果造桥过河，进逼我军，我军士兵立刻就会被消灭。不如退兵到高邑，将敌人引出营寨之外，他们出击我们就回营，他们回营我们就出击，另外派轻骑兵劫夺他们的后勤补给，不过一个多月，必能获胜。”
张承业就进去，掀开帐子拍着李存勖说：“现在难道大王能安睡？周德威是老将，懂得打仗，别忽视他的话！”
李存勖骤然起身，说：“我正在考虑他的话！”
当时后梁军在营寨内闭门不出。有后梁兵来投降，盘问他们，回答说：“王景仁正在大量建造浮桥。”李存勖对周德威说：“你说中了。”当天，军队拔营，退保高邑。
由于柏乡一带向来没有草料储备，后梁军队只好自己割草。晋军每天用机动部队袭击他们，后梁士兵只好躲在营寨里。周德威派遣胡人骑兵在后梁军四周纵马奔跑射箭，辱骂他们，后梁军怀疑有埋伏，更加不敢出击，只好铡碎屋顶的茅草和草席来饲养马匹，因此饿死许多马匹。
后梁乾化元年（公元911年），正月初二，周德威与别将史建瑭、李嗣源亲率精锐3000开近后梁军营大门辱骂，王景仁等人大怒，率领全军出战。周德威等边打边退，到达高邑南边。
晋将李存璋率领步兵在野河岸上列阵，后梁军队人数众多，争相向前抢夺桥梁。镇州、定州的步兵抵挡他们，李存勖料想无法抵御，对匡卫都指挥使李建及说：“后梁军队一旦过桥，就不能再遏止他们了。”李建及挑选步兵两百名，拿着武器奋勇喊叫，经过奋力战斗，终于把后梁军打退。
李存勖登上小土山，观望战斗的情况，说：“后梁士兵一点军纪都没有，我军士兵整齐安静，我们一定能够胜利。”
战斗从巳时进行到午时，打了两个时辰依然维持平局。李存勖对周德威说：“两军已经交战，不可能再把他们分开，现在决定我们胜负的时刻了。我先冲上前去，你可以随后跟上。”
周德威拉住战马，劝谏说：“看后梁军的情形，以逸待劳可将其制服，不能轻易用力量战胜他。后梁士兵向营地30多里的地方前进，即使带着干粮，也没有空闲时间吃。日落以后，腹中饥渴难耐，身外刀箭相加，士兵疲劳倦怠，一定有退却之心。这时，我以精锐之师对他们突袭，一定能获大胜。现在还不可以攻击。”李存勖于是就没有出击。
当时，魏州、滑州的后梁兵列阵于东，宋州、汴州的后梁兵列阵于西。到太阳下山的时候，后梁军没有吃东西，斗志全无，王景仁等带兵稍稍退却，周德威赶紧大喊：“梁兵逃跑了！”晋军士兵也鼓声激烈抢着向前攻打。魏州、滑州军队先行退却，李嗣源率领兵众在西边阵前大声喊叫，说：“东阵已经逃跑，现在就只有你们孤身作战！”后梁士兵惊慌失措，于是军队大败。
李存璋率领步兵追逐逃散的后梁士兵，大声呼喊：“梁人和我们都是人，父兄子弟运送军粮的不杀。”结果后梁士兵都脱下铠甲，扔掉兵器，喧闹声惊天动地。
赵兵怀着后梁军屠杀守卫深州、冀州士兵的仇恨，不顾争抢钱财，只是挥舞利刃追杀后梁兵。后梁的龙骧、神捷两军的精兵几乎被全歼，从野河到柏乡，陈尸千里。
王景仁等人率领几十名骑兵逃走。晋军夜里到达柏乡，梁军已撤，抛弃的粮食、财物、器械不可胜数。总共斩杀两万多人。
李嗣源等人追赶到邢州，整个河朔地区震惊不已。保义节度使王檀严密戒备，然后打开城门接纳残兵败卒，给予钱粮，并将他们遣返回家。
后唐灭梁
公元921年（后梁末帝龙德元年），蜀帝和吴王屡次写信给晋王，劝他称帝。
王彦章