【北线大捷】
在南线敌军进攻的同时，北线的李匡威和赫连铎也向李克用的河东道发起了进攻。其中，李匡威的军队攻陷蔚州，赫连铎的人马拿下了遮虏军。面对北线危局，李克用先是派大将李存信领兵抵挡，结果被对方挫败，又派出猛将李嗣源增援李存信。
说到李嗣源，我们知道他就是在上源驿保护李克用杀出重围、而自己能毫发无损的那个人，可以肯定，他具有着惊人的战斗力和过人的机敏。李克用曾经将勇猛善战之人收为义子，共有十三人，号称十三太保，而李嗣源就是十三太保之首，没点真本事，不可能坐上那个位置。
除了勇猛，李嗣源还有一个美德，是其他将领所不具备的，那就是谨慎稳重、廉洁节约。有一次各位将领聚会，大家坐在一起，自然谈论最多的就是作战，谈着谈着，话题就变成了表功会、自夸会，这个说我曾经如何单枪匹马就敢冲击敌人中军，将敌人的主将单手擒获；那个说我曾经略施小计，就让敌人全军覆没。大家都说得起劲，却发现只有李嗣源一直保持沉默，众人很自然地就把目光投向了他，李嗣源只说了一句：“各位喜好用嘴皮子攻打贼寇，我李嗣源只是用手去攻打贼寇。”此言一出，举座羞愧噤声。
李克用的能力和品德，与他日后的崛起密不可分。
言归正传，我们再回到北线战场，话说李嗣源赶到北线后，立即调整部署，集中兵力先后击退了赫连铎和李匡威。这时李克用也亲自率领大军赶来增援，在李嗣源的配合下，将赫连铎和李匡威彻底击败，并在乱军之中擒获了李匡威的儿子和赫连铎的女婿。
赫连铎和李匡威战败后，各自逃回了原驻地，北线重新恢复平静。
【最后一路敌人】
解决完北线的两路敌人，原来围攻河东的四路大军，到现在就只剩下了南线的一路，它就是宰相张浚率领的朝廷禁军。
当时张浚一路已经前进到河中道（晋西南）的晋州（今山西临汾），听说其他几路讨伐军队均已溃败，正在进退维谷之际。为了不让张浚再为了是进还是退而浪费脑筋，李克用很快就用实际行动告诉了他最终的答案。
李克用派遣大将薛铁山带骑兵3000在洪洞县安设营寨，堵住了张浚西逃的退路；又派遣李存孝带步骑兵5000在赵城县安设营寨，作为进攻张浚的主力。张浚率领的中央禁军有几万人，按理说在人数上是占据优势的，但战场上的胜败从来都不是以人数的多少来确定的，不是有那句话：兵贵精而不贵多。
双方的军队刚一接触，官军就损失了3000人。张浚很快发现，他的军队在久经沙场、凶狠彪悍的河东军面前简直是不堪一击，只好退回晋州城，闭城固守。李存孝率军顺势将晋州城包围，几千人把几万人给包围了，也算是战争史上的奇观。
晋州城被围了几天之后，军师盖寓向李克用建议：张浚是朝廷宰相，如果真的攻破晋州城将他俘获，就等于直接和朝廷撕破了脸，对河东今后的发展不利。于是，李克用传令李存孝率所部军队向后退出50里扎营，网开一面，放张浚他们一条生路。张浚也不傻，一看人家已经给放一码了，哪能不识抬举啊，赶紧率领残兵败将从晋州出来，往东南方向撤退。
由于始终都担心李克用的军队从后面追上来，张浚等人是风吹鹤唳、草木皆兵，连停下来喘口气都不敢，只是一路向南狂奔赶路。等他们好不容易翻越了王屋山，到达黄河北岸以后，顿时傻眼了：没船过河！
匆忙之间又找不到船，他们只好拆毁民房的房梁、门板做成木筏，勉强渡过了黄河。这一路下来，士兵中饿死、累死、淹死、逃跑的不计其数，等历尽千辛万苦回到长安，部队士兵连出征时的十分之一都没剩下。
这趟山西之行，宰相张浚可谓损失惨重，把官位和面子都弄丢了；但也有所收获，那就是在逃跑路上跋山涉水，辛苦是辛苦了点，但是饱览了山西好风光，那可是纯天然的啊！
另外他还彻底弄明白了一个道理：儒将不是谁想当都能当的。
【皇帝认错】
战后，李克用还没忘及时向皇帝上了一道表章。其中有一段：“我家父子三代人，蒙受皇恩，攻破庞勋叛逆，剪除黄巢贼寇，都有我们的功劳。当朝廷处在危机时刻，就赞誉我是当今的韩信、彭越，等到天下稍微安定，就辱骂我是北戎、蛮夷。这样做，现在天下掌握重兵立有战功的人，难道就不担心陛下将来有一天也会辱骂他们吗？”
唐昭宗万没想到这次由朝廷主导的四路大军分进合击，竟然落得个一败涂地的结局,当初看似有一手好牌，最后却被打得稀烂，他懊悔不已。接到李克用的表章，昭宗也是自知理亏，赶紧颁下诏书好言好语回复他，让李克用官复原职，请他率军回到河东。
战争是结束了，但影响却是深远的。经此一战，朝廷的中央禁军主力被消灭殆尽，没有了武力作为后盾的朝廷从此失去了号令天下的权威，并逐步演变为军阀藩镇们随意欺凌的傀儡。这次战争的起因实际上是从李克用攻打云州、准备消灭大同道的赫连铎而引起的，此次打败了以朝廷为首的四路围攻，就意味着，接下来再打云州，已经是畅通无阻了。
此时的李克用放眼天下，谁敢挡我？