李存勖雖然從十一歲開始就在父親麾下作戰，而且屢次進獻奇策，顯露出卓越的軍事才能，但也只是作為父親麾下的一員，并未完全綻放光彩。等到父親去世，李存勖才真正橫空出世，將自己的軍事才能發揮出來，贏得了“戰神”的威名。

后梁開平二年正月，李克用病死，李存勖繼承了晉王之位。在李克用病重期間，李存勖的叔父李克寧曾經企圖篡位，所以，李存勖一辦完喪事，就設計捕殺了叔父李克寧，可見其行事手段之凌厲。當時，朱溫已經滅了唐朝，自立為帝，國號梁，改元開平。為了統一全國，朱溫趁李克用病死的機會發兵進攻潞州。但是李存勖絲毫沒有因為居喪而亂了陣腳，他知道潞州是河東的天然屏障，一旦失去，唇亡齒寒。于是，他便親率大軍，從晉陽出發，直取潞州，乘大霧突襲包圍潞州的梁軍，結果大獲全勝。這一戰使得李存勖名聲大噪，連本來依附后梁的軍閥王容和王處直都開始動搖信心，竟然與李存勖結成了反梁的聯盟。據《資治通鑒》記載，朱溫得知戰果后大驚，說：“生子當如李亞子，克用為不亡矣！至如吾兒，豚犬耳！”

潞州一戰，新晉王李存勖揚名立萬，軍隊的士氣也大漲。李存勖乘勢以“光復唐朝”為口號，發兵討伐后梁。雙方在柏鄉又展開了一場血戰。在這次戰役中，梁軍有王景仁率的禁軍和魏博兵八萬之多，而晉軍只有周德威率領的三千騎兵和鎮州、定州的軍隊，實力相差很大。而且梁軍守柏鄉、以逸待勞，而晉軍則長途奔襲，自然疲憊。所以，此戰必須以計謀巧勝。李存勖采用周德威的建議，沒有貿然攻城，而是用計引誘梁兵出城，然后聚而殲之，并且故作不敵，主動后退。梁軍主將王景仁本來就自恃兵力戰備優勢而輕敵，一見晉軍后退，馬上發動全部軍隊出城追趕逃兵。結果正中了李存勖的計策，梁軍大敗，八萬余人死傷殆盡。這一次著名的以少勝多的戰役，使得梁軍喪失了對河北的控制權，大大地打擊了梁軍的氣勢，也為晉國的崛起謀求了可貴的時間。

柏鄉之役之后，晉軍的隊伍成為了不可戰勝的神話，一時間讓后梁君臣聞風喪膽。但是戰神李存勖并沒有自信心膨脹，發動更大規模的戰役。而是息兵行賞，休養生息。在這一段難得的停戰時期內，李存勖抓住時機鼓勵生產，整頓吏治，寬刑減賦，使得河東經濟獲得了迅速發展，為接下來的戰爭作好了充足的準備。

待到時機成熟，李存勖拿出了父親臨終前交給自己的三支箭。那三支箭象征著父親的三樁遺命，一是討伐劉仁恭，攻克幽州;二是征討契丹，解除北方邊境的威脅;三是消滅世敵朱溫。據史書記載，李存勖每逢出征都要將供奉在太廟里的三支箭取出來，隨身攜帶，以鞭策自己。這次和之前不一樣，河東的勢力已經大異于前，他終于可以與朱溫一決勝負了。開平五年，李存勖在高邑大敗了朱溫親自統帥的五十萬大軍。接著，攻破燕地，將劉仁恭活捉回太原。九年后，他又大破契丹兵，將耶律阿保機趕回北方。經過十多年的交戰，李存勖基本上完成了父親遺命，于公元923年消滅后梁，統一北方。同年四月，李存勖在魏州稱帝，國號為唐，不久遷都洛陽，年號“同光”，史稱后唐。

李存勖是戰場上的巨人，政治上的矮子。稱帝后，他認為父仇已報，中原已定，不再進取，開始享樂。他自幼喜歡看戲、演戲，即位后，常常面涂粉墨，穿上戲裝，登臺表演，不理朝政，并自取藝名為“李天下”。

至于寵信伶人，李存勖更是花樣迭出，本來他從小就喜愛音律，愛看伶人演戲。稱帝前，就曾任命伶人做官以致貽誤戰機。滅梁之后，原被梁軍俘獲的伶人周匝見到李存勖，向他保舉曾保護他的后梁教坊使陳浚做一郡長官，李存勖見到周匝，異常歡喜，對周匝保舉的陳浚連人也不看立即應允。由于李存勖的寵信，伶人們出入宮廷內外，傲視戲弄貴族大臣。

眾人氣憤之余又不敢向李存勖告狀，有的甚至反過來巴結伶人，以保求富貴。四處的節度使們也爭相重金行賄。伶人中為害最深的就是景進。李存勖想知道宮外之事就問景進。景進由此大進讒言，干預朝政，文武大臣對他都很畏懼。同時伶人與貪官污吏又相互勾結，不但使朝廷日益腐敗，還陷害忠臣良將，魚肉百姓，搜刮民財。李存勖還用伶人做耳目，去刺探群臣的言行，置身經百戰的將士于不顧，而去封身無寸功的伶人當刺史。此外，李存勖還下令召集在各地的原唐宮太監，把他們作為心腹，擔任官中各執事和諸鎮的監軍。將領們受到宦官的監視、侮辱，讀書人也斷了進身之路。李存勖用人不當，直接將自己推上了滅亡之路。