李存勖是西突厥沙陀部酋长家族的后裔，本姓朱邪。因为他的祖父朱邪赤心有功于镇压庞勋兵变，唐懿宗封他为李姓，并编入宗室谱籍。李存勖的父亲李克用在河东打下了一片基业，并被唐王朝封为晋王。虽然李存勖是侧妃所生，但他自幼善于骑射、胆略过人，而且略通微言大义、精擅音律，文武双全，因此深得李克用的宠爱。在李克用去世后，李存勖继承其河东节度使、晋王之位，开始正式登上历史舞台。
当时，李克用的养子李存颢、李存实等人自持手握重兵，又年长于李存勖，因此对他的继位极为不满。李存勖对此心知肚明，因此继位之初便表现的异常低调，这种低调的做法无疑极大地滋生了他们的野心。从早期的称病不朝、见而不拜，到后来甚至直接怂恿李存勖的叔父李克宁发动叛变，李存勖则暗中取得监军张承业、大将李存璋等人的支持，抢先发动，擒杀李克宁、李存颢等人，从而稳固了自己的统治。
同年四月，李存勖亲自率军救援被朱温大军围攻的潞州，后梁军队知道李克用新丧，对此并无防备，结果被大败，潞州之围遂解。此后，李存勖犒赏将士、整顿内政，使得境内一派生机勃勃之景。
根据宋初王禹偁《五代史阙文》的记载，李克用临终之时曾交给李存勖三支箭，代表了自己的三个遗愿，一是讨伐刘仁恭，攻灭幽州;二是征讨契丹，解除北部威胁;三是消灭朱温。因此，李存勖在解除威胁，稳定内部之后李存勖开始以这三个目标为奋斗目标。
天祐七年(910年)十一月，朱温出兵意图夺取成德、义武两镇，李存勖力排众议发兵相救。在著名的“柏乡之战”中，李存勖大败后梁军队，俘获梁军将校285人，斩首2万级。后梁的精锐禁军龙骧、神威、神捷全军覆没，成德镇和义武镇从此彻底倒向晋国。
经过"柏乡之战"的胜利后，李存勖开始对盘踞于河北的刘仁恭和刘守光采取行动，俘虏了刘仁恭并囚禁了刘守光。刘守光在失败后向后梁求援，但后梁再次败于晋军，朱温更是在这场战斗后不久被他的儿子朱友珪所杀，后梁陷入内乱。趁机，李存勖于天祐十年(913年)十一月亲率军队征讨，消灭了燕国。
天祐十八年(921年)，成德军的张文礼发生兵变，李存勖派军队讨伐，不久张文礼因病去世，他的儿子张处瑾继续抵抗。与此同时，义武节度使王处直勾结契丹，企图背叛李存勖，但随后被他的义子王都囚禁，而王都本人则被契丹军围困在定州。次年，李存勖亲自率军北上，大败契丹军，解救了定州的围困。同年九月，张文礼也被消灭，李存勖随后兼领了成德节度使的职位。
天祐二十年(923年)四月，李存勖接受各地劝进，于魏州称帝，继续沿用"大唐"国号，延续了唐朝的国祚。他尊唐高祖、唐太宗为祖先，史称后唐。同年十二月，李存勖亲自率领大军攻取了后梁的都城大梁，灭掉了后梁政权，重新统一了中原地区，功业达到了巅峰。
可以说，经过15年的浴血奋战，李存勖完美地完成了父亲李克用的遗愿，为后唐的基业奠定了坚实的基础。在这一年，李存勖还不到40岁，正值年富力强的时候，展现出了他的政治才能和军事统帅风范。
