917年，寿州刺史卢文进叛附契丹，并引契丹军南下。契丹皇帝耶律阿保机亲率五十万大军，入寇幽州。李存勖遂命符存审、李嗣源、阎宝统领七万步骑，北上救援。是年八月，李嗣源率援军抵达幽州城外，大败契丹军，解除幽州之围。
921年，双方第二次交战。河北三镇之一的成德发生内乱，大将张文礼叛乱，李存勖率兵讨伐。张文礼为求自保，便向契丹求援。与成德唇齿相依的易定节度使王处直，生怕李存勖乘势夺取其地，也请契丹南下救援。
耶律阿保机趁势率领契丹所有军队南下，结果被李存勖率骑兵打败，连儿子被其生擒活捉。契丹撤退时遭遇大雪，人马无食，死者相属于道。
这两次大战让李存勖的骑兵威震天下，阿保机在李存勖活着的时候，再也不敢南下。
李克用的第二个遗愿也算完成了。
在占据河北以及击败契丹后，晋军的后顾之忧彻底消除了，此时李存勖决定和其最大的对手—后梁展开决战。
923年四月，李存勖在魏州称帝，他沿用“唐”为国号，以表示自己是唐朝的合法继承人，史家称之为后唐。
所谓一山不容二虎，后唐和后梁的决战正式拉开帷幕。
而此时的后梁因为多年内乱，早就国力虚弱不堪。当年的闰四月，李存勖命李嗣源率五千步骑，连夜冒雨渡河，一举袭破郓州。打开了直扑汴京的大门。李存勖的大军一路摧枯拉朽。短短几个月便兵至汴州城下，10月朱友贞自*，后梁灭亡。
至此，李存勖夺取河北、北却契丹、南灭后梁，历时十五年，基本上实现其父留下的三大遗愿。
而且此时的后唐也基本上统一了北方，成为当时最强大的国家。
各地藩镇纷纷遣使称臣，唯一没有臣服于后唐的前蜀国，也被李存勖派兵平定，当时李存勖无疑是最接近一统天下的人物。
然而谁也没想到，几个月后，这个最有希望统一天下的男人，却在众叛亲离中败亡。
后唐同光四年（926年），皇甫晖在邺都叛乱，李存勖命李嗣源前往讨伐，石敬瑭也一同出征。
在魏州城下李嗣源却被叛军恭迎入城，李嗣源百口莫辩，遂受石敬瑭摆布而拥兵自立，与魏州的叛军合兵一处。
李嗣源占据大梁（今河南开封），进军洛阳，先锋石敬瑭则带兵逼进汜水关（河南荥阳汜水镇），李存勖决定亲征反击。
这时担任指挥使的伶人郭从谦趁机叛变，火烧兴教门，存勖被流箭射中，王全斌将其扶至绛霄殿，渴懑求饮，宦官奉进酪浆，喝完一杯，遽尔殒命。
