（819年）二月，刘悟深夜发动兵变，率兵趋至郓城西门，守门士兵开城门，众兵进城，四处放火。李师道对李师古之妻说：“刘悟反矣”，与子李弘方躲入厕所，被搜出。李师道求见刘悟，兵士不许。刘悟命士兵砍下李师道父子首级，向田弘正投降，朝廷封刘悟为检校工部尚书、兼御史大夫。转任昭义节度使移镇潞州（今山西长治），穆宗时，监军宦官刘承偕多次污辱刘悟，又纵其属下乱法，暗与磁州刺史张汶绑架刘悟，刘悟窥破阴谋，令士兵杀张汶，擅囚刘承偕，后由朝廷出面，下诏流放承偕至远州，刘悟才释出承偕，上表谢恩。事后刘悟加检校司徒及同平章事。