李存勖调发河东、魏博、幽州等镇军队，准备一举灭梁，晋军沿黄河东进，屯于濮州麻家渡。梁将贺瑰、谢彦章则进驻濮州以北的行台村，与晋军对峙。贺瑰因私怨袭杀谢彦章，梁军自相火并，李存勖决定奔袭汴州，遂进兵临濮，贺瑰率军追击，与晋军在胡柳陂交战，结果先胜后败，伤亡近三万。东京震动，进入戒严状态，但晋军因此战元气大伤，无力进攻东京，只得撤归河北。
河中节度使朱友谦攻取同州，请求以其子朱令德为忠武节度使，被朱友贞拒绝。不久，朱友贞担心朱友谦心怀怨望，打算命其兼镇同州，但朱友谦却已投降李存勖，并遣使求援。朱友贞遂命刘鄩、尹皓、温韬、段凝征讨同州，结果被晋国援军击败，河中镇、忠武镇从此脱离后梁，归附晋国。
成德镇兵变，大将张文礼杀死节度使王镕全家，只留下其儿媳普宁公主，自立为成德留后。他向晋国称臣，但私下却又暗通后梁，敬翔认为这是收复河北的契机，主张出兵援助张文礼，但却因赵岩的阻挠，其建议未获采纳。李存勖出军北上，征讨镇州，但却始终未能破城。
梁将戴思远趁晋军主力北征，在黄河前线发起反扑，收复成安，急攻德胜北城，后因李存勖回师而退兵。戴思远又收复淇门、共城、新乡三县，而段凝、张朗也收复卫州。澶州以西、相州以南的失陷州县全部被后梁夺回，晋军则损失三分之一的军需储备。
晋国昭义节度使李继韬在潞州叛乱，遣使到东京，表示要归附朱友贞。部将裴约时为泽州刺史，却据城自守，不肯投降后梁。朱友贞命董璋攻打泽州，意图吞并整个昭义镇。李存勖在魏州称帝，建立后唐，年号同光，史称后唐庄宗。
后唐建立时，朱友贞正对昭义镇用兵，梁军主力远在潞州、泽州一带，郓州因守军多随戴思远屯驻黄河前线，城中防守空虚。李存勖趁机出兵，连夜冒雨渡河，一举袭破郓州，郓州失陷，后梁腹心暴露无遗，东京已无天险屏障可守。朱友贞忙起用王彦章为北面行营招讨使，率军阻止唐军西进。王彦章兵出杨村寨，攻克德胜南城，进围杨刘城，杨刘守军顽强抵抗，李存勖又亲率大军来援。王彦章屡战不胜，被迫退回杨村寨，朱友贞将王彦章调离前线，命段凝接任北面招讨使。