亂世中的皇帝最害怕的是功勳將領的叛變，尤其在五代十國時期。李存勖也無法避免這個問題，他對功臣宿將的猜忌同樣非常嚴重。他不僅聽信宦官的讒言，誅殺了傑出的大將郭崇韜，甚至對後唐滅樑的第一功臣李嗣源也產生了殺意。
作爲手握重兵、鎮守重鎮的大將，李嗣源本打算讓義子李從珂出任北京內牙馬步都指揮使，以便照顧家人。然而，李存勖卻大爲惱怒，認爲這是李嗣源公然干涉朝政，結果將李從珂貶爲突騎指揮使，遠遷石門鎮，並多次駁回李嗣源的入朝請求，李嗣源一旦入朝，李存勖還命令朱守殷祕密監視他。
此外，河中節度使朱友謙及其部將史武等七人，也因郭崇韜一案受到牽連，慘遭誅殺，連滅蜀功臣睦王李存乂也因此被殺害。保義軍節度使康延孝，同樣是滅蜀的功臣，他得知這個消息後，以爲郭崇韜和朱友謙被複仇的名義，自領西川節度使和三川制置使，起兵反叛。雖然他很快兵敗身亡，但這足以說明當時後唐統治已經岌岌可危。
功勳的舊將遭到殘殺，朝政被宦官和伶人掌控，在這種情況下，地方的軍政要員們或是懷抱野心，或是對朝廷徹底失望，或是爲了自保，開始紛紛產生異心。很快，後唐各地頻繁爆發叛亂。
同光四年(926年)二月，魏博的守軍在貝州發生了變亂，推舉裨將趙在禮爲首領，攻入魏州。隨後，邢州和滄州也相繼發生兵變，河北陷入大亂。在元行欽平叛亂失敗後，李存勖原本想親自征討，但在勸阻後不得不依靠李嗣源來鎮壓叛軍。然而，當李嗣源抵達魏州城下時，卻遭遇了親兵的叛變，李嗣源轉投了叛軍。
李存勖不得已親自率軍東征，但此時李嗣源已經得到了許多唐軍將領的支持，形勢已經難以逆轉，李存勖只好在行軍至萬勝鎮後下令撤軍。爲了維護軍心，李存勖不得不動用財富獎賞士兵，並承諾豐厚的賞賜，然而士兵們對此毫不感激，沿途逃散了大半。
這時，李存勖只剩下李繼岌的軍隊可供利用，但李繼岌因平定康延孝的叛亂而耽擱了時間。無奈之下，李存勖只能主動接近李繼岌，計劃在汜水關會合後再向東征討李嗣源。
當時，統領皇帝親衛軍的是郭從謙，而郭從謙平日裏視郭崇韜爲叔父，且是睦王李存乂的養子。然而，郭崇韜和李存乂都被李存勖所殺，因此郭從謙早已對李存勖心生不滿。眼見李存勖已經陷入衆叛親離的境地，郭從謙立即發動叛亂，率軍攻擊殺害李存勖。
面對禁軍的叛亂，李存勖親自率領近衛軍出戰，殺死了數百名叛亂軍士，但最終因兵力懸殊而中了敵軍的流矢，受重傷。在王全斌等十幾人的拼死護送下，重傷的李存勖被扶進絳霄殿，然而不久後便因傷勢過重而去世，年僅四十三歲。李存勖去世後，只有伶人善友將樂器覆蓋在他的身上，縱火焚屍。這位一代英雄最終因自己的所作所爲而落得如此悲慘的結局，令人深感惋惜和嘆息。
