成德镇兵变，大将张文礼杀死节度使王镕全家，只留下其儿媳普宁公主，自立为成德留后。他向晋国称臣，但私下却又暗通后梁，敬翔认为这是收复河北的契机，主张出兵援助张文礼，但却因赵岩的阻挠，其建议未获采纳。李存勖出军北上，征讨镇州，但却始终未能破城。
梁将戴思远趁晋军主力北征，在黄河前线发起反扑，收复成安，急攻德胜北城，后因李存勖回师而退兵。戴思远又收复淇门、共城、新乡三县，而段凝、张朗也收复卫州。澶州以西、相州以南的失陷州县全部被后梁夺回，晋军则损失三分之一的军需储备。
晋国昭义节度使李继韬在潞州叛乱，遣使到东京，表示要归附朱友贞。部将裴约时为泽州刺史，却据城自守，不肯投降后梁。朱友贞命董璋攻打泽州，意图吞并整个昭义镇。李存勖在魏州称帝，建立后唐，年号同光，史称后唐庄宗。
后唐建立时，朱友贞正对昭义镇用兵，梁军主力远在潞州、泽州一带，郓州因守军多随戴思远屯驻黄河前线，城中防守空虚。李存勖趁机出兵，连夜冒雨渡河，一举袭破郓州，郓州失陷，后梁腹心暴露无遗，东京已无天险屏障可守。朱友贞忙起用王彦章为北面行营招讨使，率军阻止唐军西进。王彦章兵出杨村寨，攻克德胜南城，进围杨刘城，杨刘守军顽强抵抗，李存勖又亲率大军来援。王彦章屡战不胜，被迫退回杨村寨，朱友贞将王彦章调离前线，命段凝接任北面招讨使。
段凝自高陵津渡河，进军澶州，并掘开滑州南面的黄河大堤，以河水阻挡唐军。董璋出兵石会关，进逼太原，霍彦威出兵卫州，进犯镇州、定州。王彦章则与张汉杰统领禁军，屯军兖州，伺机收复郓州。四路大军计划在十月向后唐发动总攻，但造成兵力分散，东京防御空虚。不久，梁将康延孝投降后唐，将后梁军情尽数告知李存勖，建议唐军趁虚袭取东京。王彦章率军渡过汶河，进攻郓州，结果被唐军击败，撤退至中都。
李存勖率军攻破中都，俘杀王彦章、张汉杰、刘嗣彬等梁军将校，继而攻取曹州，长驱直入径逼东京。朱友贞忙命张汉伦赶赴黄河前线，催促段凝回军勤王，同时让开封府尹王瓒征发百姓登城防戍。但因黄河决堤，河水泛滥，张汉伦无法前进，没能调来勤王军队。
此时，东京已无险可守，有大臣建议朱友贞西奔洛阳，集中各地军队再与后唐对抗，朱友贞却拒绝西逃，认为自己一旦离开东京，就再不能保证有人会继续忠心于他。当时，宫中大乱，朱友贞藏在寝宫的传国玉玺都被人趁乱偷走。
朱友贞知道亡国难免，便将控鹤都将皇甫麟召到建国楼，对他道：“梁晋乃是世仇，你快杀了我，不要让我落在仇人手里受辱。”皇甫麟连称不敢，朱友贞又道：“你不肯杀我，是要将我出卖给晋人吗？”皇甫麟欲自杀以明心迹，被朱友贞拦住，君臣二人相对恸哭，皇甫麟遂杀死朱友贞，随即自刎而死，朱友贞终年三十六岁。
唐军进抵东京，王瓒开城投降，后梁灭亡，李存勖命收葬朱友贞，将其首级藏于太社。不久，段凝军至封丘，解甲归降后唐，李存勖命处死赵岩、张汉伦、李振等后梁大臣，拆毁后梁宗庙，并追废朱温、朱友贞为庶人。
