这些年，宣武节度使朱温一直没闲着，经过多年的战争，他已经统一河南全境，势力逐渐壮大，同时也被朝廷册封为梁王。公元896年正月，他开始进攻位于山东的兖州、郓州，准备一举兼并山东全境。此时，李克用也认识到，如果说自己目前是黄河以北最大的军阀，那么朱温现在也已经是黄河以南最大的军阀，将来与自己争天下的必定是这个人。如果让他继续发展，兼并完山东，其实力将将进一步增长，到时更难对付。更何况，两人之间的梁子早在上源驿就已结下，新仇旧怨，所以这次必须援助兖州和郓州。
【借道魏博】
但是，援助可以，但问题是怎么去援助。因为从地缘上看，要想派军队到山东，最直接的路线就是经过河北东南部的魏博道，然后过黄河，进入山东境内。魏博道节度使罗弘信，在这十年里，采取的基本国策是严守中立，既不参加加入李克用的阵营，也不加入朱温的阵营，对于两人的兼并战争都不参与。
但在乱世之中，想永远都保持中立，有时也是很难的。晋王李克用派遣李存信担任都指挥使，带领一万骑兵来到魏州城下，提出借道魏州前往救援兖州、郓州。面对河东军队的借道要求，罗弘信犹豫了：如果借道，就意味着加入晋王李克用的阵营，和梁王朱温翻脸；如果不借，就得罪了李克用，今后也一定没好果子吃，但接下来的两件事让罗弘信定下了决心。
得到李克用要借道增援的消息，朱温派人给罗弘信送去了一封信，信的中心意思是：“李克用的意图是侵吞黄河以北的地盘，如果借道给他，等他的军队返回时，你那里令人担忧。”看到这里，罗弘信倒吸了一口冷气，虽然他书读的不多，但假途伐虢的道理，他还是懂的。这时，部下又向他报告，驻扎在城外的李存信，对部队管束不严，屡次掠夺残害魏州百姓。听到这里，罗弘信勃然大怒，定下了决心：不予借道。
不借道也就算了，罗弘信还连夜发兵三万，偷袭驻扎城外的李存信，由于没有提防，李存信全军溃败，退出魏博道。这样一来，罗弘信从此与晋王李克用决裂，专心依附梁王朱温。
罗弘信的站队是非常关键的，由于兖州、郓州没能得到李克用的支援，被朱温先后攻下，朱温兼并了山东全境。
随后，李克用的军队开始进攻罗弘信，先攻下洹水城，消灭魏兵一万余人，又进攻魏州。朱温急忙派出大将葛从周带领军队前去救援罗弘信，这个葛从周智勇超群，在梁王朱温手下也是数一数二的名将，而且擅长使用骑兵攻击。那么接下来李克用与葛从周之间的较量可谓棋逢对手。
由于葛从周带领的军队主要是步骑混合，与主要由骑兵组成的李克用军队直接打野战，肯定不占优势，所以他将军队在洹水附近驻扎，暂取守势。在这个阶段，葛从周可没闲着，他命令手下士兵在阵地前挖了许多沟坎，当时众人都不解其中的用意。
见葛从周不打也不走，李克用以为是葛从周怯战，于是率军前来。在交战过程中，葛从周故意在前面挖了许多沟坎的阵地后面布阵，李克用的骑兵不知底细，纵马奔驰，结果纷纷被沟坎绊倒，连李克用的长子铁林指挥使李落落骑的马也被沟坎绊倒，被敌人活捉。见到儿子被擒，李克用亲自去救，战马也被绊倒。敌方一名将领立即骑马向他奔来，想要生擒他，在这危急时刻，李克用的超群箭法终于发挥了作用，他回身一箭，正中来将的咽喉，立时毙命。这时手下将领前来相救，李克用算是逃过一劫。
此战，李克用的军队遭到重创。尤其是长子李落落为葛从周擒获后，被转交给魏博节度使罗弘信杀死，李克用的精神受到很大打击。加上这时候朱温也带大队人马赶来参战，形势更加不利，李克用只好带领军队返回晋阳。
洹水之战是晋王李克用与梁王朱温之间的第一次大规模交锋，这次战役的成败意义十分重要，谁取得此战的胜利，就意味着在今后的梁晋争霸中占得了先机，取得了态势上和心理上的双重优势。
【关中陷落】
关中的两个军阀凤翔节度使李茂贞和华州节度使韩建都曾经是李克用的手下败将，当初，李克用在长安附近的渭水以北驻扎时，这两个人因为惧怕他，侍奉朝廷的礼节十分谦恭，可等李克用一离开关中，立刻就原形毕露了。
就在李克用在河北与葛从周大战的时段，李茂贞竟然再次领兵逼宫。唐昭宗本来想带领文武大臣渡过黄河，去投奔李克用，结果行至半路，就被华州节度使韩建劫持，被幽禁于华州。从此，唐昭宗彻底沦为了傀儡天子，又先后被宦官、李茂贞劫持，最后落入梁王朱温之手，并被朱温派人刺杀。
李克用得知昭宗被韩建劫持的消息后，曾经想再次入关中勤王，但由于自己接连遭到挫败，已经自顾不暇了。而他曾经建立的降服关中的功业，也就此付之东流。
【刘仁恭的背叛】
世上有两样东西不可直视：一是太阳，二是人心。因为直视前者—伤眼，直视后者—伤心。
当初，李克用攻取幽州，见刘仁恭对自己非常恭顺，便把他当作自己人，并本着“幽人治幽”的原则，向朝廷进呈表章请求任命刘仁恭为节度使。为确保万无一失，李克用也留了一手，那就是留下了一部分河东的军队帮助戍守，同时委派亲信将领10名分别掌管幽州的机要事务。李克用给刘仁恭提出的要求是：幽州的田租赋税除了供给当地部队军需以外，全部运送到晋阳。实际上，李克用是想把幽州道当作补充自己赋税和人员的后方基地。
但看上去万无一失的事情最后还是出问题了，前面我们已经说过，刘仁恭等李克用大军一离开幽州，就开始施展各种权谋手段，收买人心、更换亲信，经过几年的运作，刘仁恭已经站稳了脚跟，并牢牢掌控了幽州道的实权。而李克用这几年又是战河中、又是打关中，根本就无瑕顾及幽州这边的变化，结果让刘仁恭得以坐大。
等到听说唐昭宗被华州节度使韩建劫持后，李克用向刘仁恭征调军队，又给河北中部的成德节度使王镕、义武节度使王郜送去书信，想和他们一起平定关中的叛乱，奉送天子返回京师长安。结果三封书信送出去以后，如石沉大海，王镕和王郜不予理睬还可以理解，因为他们本来也不是李克用的下属，但刘仁恭不理睬就实在不应该了，他可是李克用一手扶持起来的。
李克用只好再派人去催促刘仁恭，结果人家以契丹人正在入侵抢掠为托词，提出目前需要军队有军队防备，等契丹人退兵后，再接受李克用的命令。李克用再三催促，刘仁恭就再三推辞，派出的使者接二连三地到达幽州，一晃几个月过去了，刘仁恭的军队还是不出发。
李克用实在是忍无可忍，派去使者去责备，刘仁恭这次终于露出了原形，他把书信扔在地下，大肆谩骂，并把派来的使者囚禁起来。他还想杀害留在幽州驻守的河东将领，那些河东将领一看事情不好，立即逃跑，才免遭杀身之祸。李克用得到报告，勃然大怒，准备亲自率领军队攻打刘仁恭，要先教会他学会做人！