德军与晋密结而率军进伐，迫使成德军王镕与义武军王处直倒向李存勗。李存勗率军于柏乡（今河北柏乡）击溃后梁军，成功救援成德军，而梁军元气大伤，史称柏乡之战。北方之雄刘守光为人残暴，且是晋的强敌。他于909年被后梁封为燕王，三年后称帝建国燕国。隔年，李存勗派周德威攻打刘守光，后梁太祖亲自率军救援，但被晋军击溃。刘守光最后于隔年被李存勗攻灭。后梁太祖败退洛阳后病危，次子朱友珪不满后梁太祖有意立义子朱友文为太子，趁机刺杀父皇而继位。然而朱友珪荒淫无度，不得人心，913年其弟朱友贞联合天雄军节度使（即魏博军）杨师厚