李嗣源因前线战事不利，遂有罢兵和解之意，他撤回了石敬塘所率领的征蜀大军，并以离间朝廷与两川的关系为罪名，诛杀了主倡此战的枢密使安重诲。孟知祥接受了和解，并将李仁罕由夔州召回了成都，同时邀董璋联名上表向朝廷谢罪。董璋因留在洛阳的亲属皆被朝廷杀害，不愿谢罪，但亦未再与朝廷继续开战。至此，后唐攻两川之战以朝廷的失败而告终。
孟知祥为防止朝廷再次兴兵讨蜀，数次遣使赴东川，邀董璋一同上表谢罪，董璋却认为孟知祥背盟，出兵攻打西川，孟知祥反攻杀死董璋，吞并了东川。当时，李仁罕与赵廷隐争夺东川节度使之职，闹得不可开交，孟知祥遂自领东川，让李仁罕归镇遂州。
孟知祥未经朝廷诏令，以墨制的形式署任李仁罕及武泰军留后赵季良、保宁军留后赵廷隐、宁江军留后张业、昭武军留后李肇五人为本镇节度使。不久，朝廷拜孟知祥为剑南东西两川节度使，封蜀王，同时正式授予赵季良、李仁罕等五人为节度使。其中，李仁罕为检校太傅、遂州武信军节度使。
孟知祥在成都称帝，建立后蜀，史称后蜀高祖，赵季良被拜为宰相，李仁罕则被任命为卫圣诸军马步军指挥使，与赵廷隐、张业、侯弘实分掌军权，仍领武信军节度使。孟知祥病逝，遗诏由太子孟昶继位，以赵季良、李仁罕、赵廷隐及枢密使王处回、捧圣控鹤都指挥使张公铎、奉銮肃卫指挥副使侯弘实为辅政大臣。
当时，王处回秘不发丧，连夜拜访赵季良，告以遗诏内容。赵季良让王处回去见李仁罕，观察其态度，看他是否愿意侍奉幼主。李仁罕却设武备相见，王处回直至离去也没有将孟知祥的死讯相告，直接宣读遗诏，让孟昶在孟知祥柩前即位，史称后蜀后主。
孟昶即位后，诸将多自恃先帝旧臣，骄纵不法，剽掠百姓，强夺良田，甚至毁坏坟墓，其中以李仁罕与张业最为恶劣。此前，李仁罕便颇为骄横，甚至想纳娶有国色的前蜀宫嫔，只因畏惧孟知祥而未敢实施，此时更是渐有跋扈之志。他自恃宿将有功，要求总判六军，还亲自到学士院探听是否已在起草诏书，孟昶只得很不情愿的加授其为中书令、判六军诸卫事，同时又任命赵廷隐为六军诸卫副使，以为掣肘。
李仁罕当时还和张公铎争权，张公铎与医官使韩继勋、丰德库使韩保贞、茶酒库使安思谦等弹劾李仁罕有异志，王处回、赵廷隐也都劝孟昶除掉李仁罕。孟昶遂与赵季良、赵廷隐等合谋，趁李仁罕入朝，命武士将其逮捕处死，随后又杀其子李继宏及亲信宋会从等数人，族灭其家，并下诏公开其罪名，李仁罕终年六十二岁。