李克用讨伐黄巢后，路过汴州，在封禅寺休军整顿，朱温在上源驿宴请李克用，李克用乘酒醉大发脾气，惹怒了朱温。晚上，酒席散后，李克用喝醉睡着，朱温埋伏的士兵出来，放火烧房，仆人郭景铢熄灭蜡烛，将李克用藏在床下，用水泼醒李克用并告诉他。幸好天降大雨把火灭了，李克用与随从薛铁山、贺回鹘等，借着闪电的光亮，从尉氏门用绳索坠城逃出，回到自己的部队，史称“上源驿之变”。
李克用来到太原，将此事上告唐僖宗，请求出兵汴州，并派其弟李克修领兵一万人驻扎在河中地区待命，唐僖宗劝和才平息了这事。同时，因为击破黄巢的功劳，唐廷封李克用为“陇西郡王”。
河中节度使王重荣因与宦官田令孜有过节，田令孜进言派王重荣调任兖州，任命定州的王处存为河中节度使，并下诏书让李克用出兵保护王处存的辖地。王重荣命人转告李克用：“天子下诏书给他，等李克用来了，让他与王处存一起诛杀李克用。”并因此伪造诏书给李克用看，说：“这是朱温的阴谋。”李克用信以为真，八次上表请求讨伐朱温，唐僖宗不同意，李克用非常愤怒。
王重荣不受命调任，唐僖宗命邠州的朱玫、凤翔的李昌符去讨伐他，而李克用却出兵相助王重荣，在沙苑击败朱玫，引兵攻打长安，到处纵火、掠夺。唐僖宗出逃到兴元，李克用退兵驻扎河中，朱玫造反出兵追唐僖宗，但没有赶上唐僖宗，只是抓住了襄王李煴。朱玫逼迫李煴称帝，屯兵凤翔，唐僖宗认为只有李克用能击败朱玫，但李克用却不愿为唐僖宗所用。
当初在长安破黄巢时，天下兵马都监杨复恭与李克用关系很好，唐僖宗派谏议大夫刘崇望带着诏书去征召李克用，并说是杨复恭的想法，让李克用出兵讨伐朱玫等势力，李克用表面上答应了，但却不带兵前往。
李克用击破孟迁，夺取邢、洺、磁三州，又命安金俊在云州攻打赫连铎。幽州李匡威出兵救赫连铎，李匡威与安金俊在蔚州交战，安金俊大败。于是，李匡威、赫连铎和朱温都上书趁李克用战败要乘机讨伐他，唐昭宗认为李克用破黄巢功高，不该去讨伐他，召集台省四品以上官员讨论这事，参加讨论的官员大多说不可以讨伐李克用。宰相张浚一人认为沙陀部族曾逼僖宗逃难至兴元，罪该至死，可以讨伐，军容使杨复恭与李克用交情很好，他也极力上谏认为不可以讨伐，唐昭宗同意了他的谏言，下诏书告知朱温等人。
朱温暗中贿赂张浚，让张浚更加坚定原来的建议，唐昭宗迫不得已，任命张浚为太原四面行营兵马都统，韩建为副使，前去讨伐李克用。潞州将领冯霸叛变向朱温投降，朱派葛从周入驻潞州，唐朝廷任命京兆尹孙揆为昭义军节度使，李克用派李存孝在长子抓了孙揆，又派康君立夺取了潞州。张浚与李克用在阴地交战，张浚军三战三败，张浚、韩建逃回。李克用的军队在晋、绛大肆掠夺，直到河中，所到之处满目疮痍、一片凄凉。李克用上表诉述事情，言辞傲慢，唐昭宗为此向他认错，下诏书好言好语回复他。
唐昭宗再次任命李克用为河东节度使，加封陇西郡王，同时任命李克用为检校太师兼中书令。李克用攻打的云州赫连铎，围困赫连铎一百多天，赫连铎逃往吐浑。李克用军队在太原大肆掠夺，并离开晋、绛，夺取怀、孟二地，又来到邢州作为根据地，攻打镇州的王镕。李存孝夺取临城，进攻元氏，卢龙节度使李匡威出兵救王镕，李克用退兵邢州。
王镕攻打败退邢州的李克用，部将李存信、李嗣勋等在尧山击败王镕。李克用又与王处存攻打王镕，两军在新市交战，李克用、王处存联军被王镕击败。李匡威攻打云州，以牵制李克用的兵力，李克用暗中返回云州，出兵击败李匡威。
李存孝在邢州叛变李克用，李存孝向敌军王镕求救，李克用出兵井陉攻打王镕，又发书信招降王镕，同时猛攻王镕的平山。王镕惧怕破城，于是和李克用通行求和，向李克用献帛五十万匹，并出兵帮助攻打邢州李存孝。李克用擒住盘踞邢州的李存孝，并将其处死，李克用攻打幽州，李匡俦弃城出逃，李克用追至景城，杀了李匡俦，任命刘仁恭作为留后。
河中节度使王重盈去世，他的儿子王珂、王珙争位，李克用上书请求王珂继位，凤翔李茂贞、邠宁王行瑜、华州韩建上书请求王珙继位。唐昭宗开始左右为难，任命宰相崔胤为河中节度使，后来又同意李克用立王珂。李茂贞等人非常生气，三处共同起兵前往攻打长安，后听说李克用也出兵前来，才都收兵回去。
李克用攻克绛州，斩杀刺史王瑶，李克用来到河中，同州王行约前去长安，散布谣言说：“李克用的沙陀军队十万人马杀来了！”王行约想让唐昭宗移驾邠州，李茂贞的干儿子阎圭，想把唐昭宗劫到凤翔，一时间长安大乱，唐昭宗出逃来到石门。李克用军队在河中一个多月，都没往长安方向进发，唐昭宗派延王戒丕、王允兄两人在李克用处做事，并告知长安的危急情况。
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