册礼时问及郊天、改元，被告知尚父虽然贵重，仍是人臣，无权郊天、改元。于是刘守光豪语：“我地方三千里，带甲三十万，直作河北天子，谁能禁我？尚父何足为！”不顾幕府众将的反对要称帝，置斧质于庭说：“敢谏者斩！”并立斩劝止自己称帝的孙鹤，登极为帝，国号大燕，改元应天，以梁使王瞳为左相，卢龙判官齐涉为右相，史彦群为御史大夫。燕建立后，即不断受到晋王李存勗的攻击，应天三年（913年），晋军攻陷幽州，俘获被囚禁已久的刘仁恭，而刘守光逃亡后不久亦被擒。914年，刘氏父子被李存勗献于晋国太庙，李存勗监斩刘守光，刘守光至死