天复元年，梁军攻破河中府，尽取河中镇所属州县，而后大举进击河东。梁军共分四路，氏叔琮出太行，葛从周出土门，张归霸出马岭关，侯言出阴地关。魏博都将张文恭、定州刺史王处直也出兵助战。六路大军合力进攻太原，泽州刺史李存璋弃城而逃。汾州刺史李瑭叛附梁军，潞州、辽州、承天军等地都被梁军攻取。梁军很快攻至太原城下。
李克用亲自上城指挥，趁大雨连绵，命李嗣昭、李嗣源等不时于夜间出击，袭杀梁军。当时，梁军兵马众多，粮草供给不足，士卒又多患疾病。朱温见太原一时难以攻取，只得命诸军撤退。
李嗣昭趁机与周德威率精骑追击，大败梁军，杀戮万余人。随后又与符存审攻打汾州，仅三日便攻破城池，擒杀李瑭。此战之后，梁军重新夺回昭义镇。朱温以丁会为昭义节度使，镇守潞州。李嗣昭又兵出阴地关，攻入河中镇，连取慈州、隰州。
当时，朱温正在发动凤翔之战，争夺对昭宗的控制权。李克用趁机攻打朱温，李嗣昭自沁州直趋晋州在晋州大败梁军。随后与周德威进屯蒲县，却因兵力不足被氏叔琮打得大败，只得退回河东。梁军乘胜夺回慈、隰、汾三州，进驻晋祠，再次围攻太原。
李克用恐惧异常，计划出走云州，李存信等则劝他投奔契丹。只有李嗣昭据理力争，以为不可，加之刘太妃也赞同李嗣昭的意见，李克用才中止出走。李嗣昭不分昼夜，每每以奇兵出击梁军，最后击退梁军。李嗣昭又收复汾、慈、隰诸州。在这期间，晋外无大国援助，内失数州。一年之中，孤城一再被困，最终得以渡过危机，李嗣昭拼力战敌的功劳最多。
天祐三年，李嗣昭与周德威攻取潞州，招降丁会。李嗣昭即被任命为昭义军节度使，镇守潞州。此次康怀英面对的就是这样一个对手，算得上是双方名将的对垒。此战结果完全出乎朱温的预料。
康怀英率军到达潞州之后，立刻发动强攻，希望速战速决。可是他猛攻十余日，却毫无进展，潞州城坚如磐石。康怀英无奈，只得四面筑垒，成蚰蜒堑，分兵屯守，以为久围之计。李嗣昭向晋王告急。李克用得知消息只后，不顾自己疾病缠身，毫不退让，派出了一支实力强大的援军。
李克用任命周德威为行营都指挥使，率同李嗣本、史建瑭、安元信、李嗣源、安金全等，领着五万精兵去援潞州。晋军行至高河，遇着梁将秦武，前来拦阻。周德威即麾兵杀去。秦武败走，康怀英也向梁廷请求添兵。朱温恨他无能，另授亳州刺史李思安为潞州行营都统，降康怀英为行营都虞侯。
李思安领河北兵西行，来到潞州城下，更筑重城，内防城中突出，外拒城外的援军，取名叫作夹寨。且调山东之民，运送军粮，准备垒高粮足，虎视眈眈，做好长期相持的准备。
周德威却不与他力争，只是每日遣小股轻骑抄袭。你出我归，你归我出，做为牵制梁军的计划，李思安恐怕粮车被劫，再从东南出口，筑起甬道，与夹寨相接，免得疏漏。不料周德威与部下诸将，轮番进攻，推倒城墙，填平沟堑，每日进攻数十次，前后俘斩无数。害得梁军日日不得安，夜夜不得眠，只好坚壁不出，与晋军积久相持。周德威与梁军对峙年余，虽然取得一些小的胜利，还活捉了梁军骁将黄角鹰、方骨仑，却始终不能彻底解除潞州之围。