唐昭宗天复二年三月十二日，李嗣昭、周德威的营寨遭到氏叔琮和朱友宁的进攻。当时，李嗣昭、周德威率领的河东军队只有区区数万人，汴州军队多于河东军数倍，况且又深入敌人境内，兵将人人感到不安。周德威出战失败，秘密地命令嗣昭率领后军先行离去，他率领骑兵随即撤退。氏叔琮、朱友宁率兵紧追不舍，把李克用的儿子李廷鸾生擒，河东军队惊慌之余四处逃窜，几乎把兵器粮草等物全部抛弃。朱全忠命令氏叔琮、朱友宁乘胜向河东进攻。
听说李嗣昭等失败，李克用派遣李存信带亲兵前去迎敌。李存信领兵到达清源县，遇见汴州军队后又逃回晋阳。汴州军队将慈、隰、汾三州占领。十五日，汴州军队将晋阳包围，驻扎在晋祠，对晋阳城的西门发动攻击。周德威、李嗣昭把余众收集起来，沿着西山才能够返回晋阳。当时时间紧迫，晋阳城中的军队尚未集结，氏叔琮攻城又非常紧急。他每次巡视围城的军队，总是宽袍大带以表示悠闲。
李克用日夜登城，连睡觉吃饭都没有工夫。他把各位将领召集起来，商议退守云州。李嗣昭、李嗣源、周德威说：“我们一定能坚守城池。您不要想着退守云州！”李存信说：“关东、河北都属于朱温，我们据守这个孤城兵力不够，如果他们环城修墙垣，挖壕沟，用长期围困的方法对付我们，我们就只能等着被困死了。现在形势紧急，不如暂时到北方鞑靼躲避，以后再另做打算。”李嗣昭不同意，并极力争辩，李克用不知道该如何处理。刘夫人对李克用说：“李存信只是北川的放羊娃，根本不知道长远打算！您常笑王行瑜草率地弃城逃走，被敌人杀死，今天还要学习他吗？况且您从前居住在鞑靼时，几乎丢了性命，幸亏朝廷发生变故，这才得以返回。现在只要一出城，灾祸就会立即发生，根本到不了塞外！”李克用于是打消了离城出走的念头。几天后，逃散的士兵又重新集结起来，节度使军府逐渐安定下来。李克宁是李克用的弟弟，到忻州出任刺史，听说汴州军队到了，又从半路上返回晋阳，他说：“此城是我战死的地方，我不会离开此城！”众人的心这才算是安定下来。
十六日，朱全忠返回河中，派朱友宁率兵向西对李茂贞进行攻击，在兴平、武功之间驻扎。李嗣昭、李嗣源多次率领敢死队到氏叔琮的军营中烧杀不止，搅得汴州军队惊慌纷扰，顾不上防备守御。恰好当地发生了严重的瘟疫，氏叔琮二十一日领兵撤走。李嗣昭与周德威带兵追赶，一直追到石会关。李嗣昭等发现氏叔琮在高坡顶上留下的几匹马及旌旗，误以为有埋伏的军队，于是不再追赶，又把慈、隰、汾三州攻克。此后数年，李克用不敢与朱全忠相争。
李克用使用节度使文书向幕府咨询说：“不储备军粮，拿什么聚集士兵？不添置兵器，拿什么打败敌人？不修建城池，拿什么防卫抵御？请商议权衡利益与危害！”
掌书记李袭吉上书，大意是说：“国家富裕与仓库储备没有多大关系，兵力强大与人数多少也没有多大关系，有德行之君让百姓归依，骄纵之人使鬼神降灾。聚财搜刮的官吏比不上偷盗之臣，残酷的政治像吃人的猛虎，所以将鹿台的钱财散发给百姓，周武王由此兴盛起来；大火烧毁齐国的仓库，晏婴入朝祝贺。”
又说：“我以为教养百姓比变更法制更重要，改行新制比不上老法！韩建在华州积蓄难以计数的钱财，首先供养朱全忠；王珂像乱麻一样变更法制，一个早晨就投降了；王郜不能守卫定州与中山城不高峻无关，秦宗权终于被朱全忠擒住与蔡上的军队不多无关。前面这些明显的事情，都有很好的借鉴意义。况且那些称霸诸侯的国家，没有贫穷的君王，强大的将领的手下，没有懦弱的兵士。希望大王您以德政为本，爱护天下黎民，去奢从简，减轻徭役；训练军队，发展农业；设置险要，巩固边防。治理政事可选任文官，平定动乱可选任武官，记录钱谷出纳，依律判刑执法。自己掌握生杀赏罚大权，那么下边就不会出现作威作福的弊端；身边亲近的人多是正人君子，那么人们就不用忧虑被诬陷诽谤。顺应天时，坚决杜绝欺骗诬陷，敬奉鬼神，严格禁绝淫滥祭祀，那么不求富裕国家也会富裕，不求安定自己能够安定。对外可以打败凶恶贼寇，对内可以振兴颓废习俗，道义冠于上古八元，名声高过春秋五霸。至于计算百姓户数，检查田地，规定房产税，增加酒税，这些对于建立邦国，都不是迫切的事情。”
李克用的亲军由沙陀胡人组成，侵犯百姓已经成为习惯，导致河东的百姓非常痛苦。他的儿子李存勖把这些情况报告给他，李克用说：“这些人数十年一直跟随我征战，过去钱财不足，各军都靠卖马来维持供给；现在四方藩镇都在花大钱招募兵士，如果被逼急了，他们都要散去了，这个基业我怎么与他们同保呢！等到天下稍为安定后再肃清治理吧。”
李存勖小时候机灵敏捷，文韬武略无所不通。李克用遭到朱全忠围困，地盘一天小于一天，脸上挂满了忧虑。李存勖劝说道：“事物不到极点就不会向反面发展，坏人不到极点就不会走向灭亡。朱全忠倚仗他的力量和奸诈，穷凶极恶，吞并消灭四邻，百姓怨恨，天神愤怒。现在又对皇上不敬，攻击逼迫皇上，窥伺帝位，这是他要走到极点，即将灭亡了！我家世代忠贞不渝，目前势穷力亏，处境困难，但没有什么可羞愧的。父亲应当忍耐，静静等待朱全忠衰弱，怎能轻易就灰心丧气，让属下失望呢！”听到他的话后，李克用很高兴，立即吩咐摆酒宴奏乐。
刘夫人没有儿子，李存勖是李克用的宠妾曹氏所生。因为李存勖的缘故，刘夫人待曹氏更加优厚。因此李克用更加敬重刘夫人，姬妾生了儿子，就由刘夫人做母亲，刘夫人都像自己亲生的一样教养他们。