最郁闷的是李存孝居然也携带了三名附属人物，分别是和他一样同为李克用手下十三太保之一的大太保李嗣源，三太保李存勖和十一太保史敬思。
不过好在这三人植入的位置在北面多尔衮手下和曹操对峙中，没有和李存孝一统虐待扶苏。
李嗣源是沙陀族没有姓氏的部民，名叫邈佶烈，善于骑射，为人沉厚寡言，行事恭谨。他十三岁便在沙陀族首领李国昌军中效力，后被其子李克用收为养子，赐予姓名。
中和四年。李克用被宣武节度使朱温围困在汴州上源驿，亲随将领战死无数，史称上源驿事件。李嗣源时年十七，拼死翼护李克用，在乱兵流矢之中将其救出，因而备受重用，得以统领亲兵。后来，李嗣源被任命为李存信的副将，与其协同作战，所向克捷，屡获大胜。
乾宁三年，朱温与朱瑄、朱瑾兄弟争夺山东地区，派军攻打兖州、郓州。朱氏兄弟向李克用求援，李克用命李存信率三万兵马前去救援。李存信屯兵莘县，命李嗣源率三百骑兵驰援兖州。李嗣源在任城大败梁军，解除兖州之围。不久，魏博节度使罗弘信偷袭莘县，击败李存信。李嗣源亲自殿后，掩护李存信撤退。李克用为嘉奖李嗣源，将其麾下五百骑兵命名为横冲都。从此，两河地区皆称李嗣源为李横冲。
光化元年，李嗣昭出兵青山口，欲攻打邢州、洺州，结果被梁将葛从周击败。李嗣源率部赶至，在高处摆开阵势，大叫道：“我只杀葛从周，其余士卒都不要妄动。”他纵马驰入梁军阵中，出入奋击。李嗣昭随后进击，终于反败为胜，击退梁军。此战，李嗣源身中四箭，名动天下。
天复元年，梁将氏叔琮率五万大军围攻太原，占领河东所属多处州县。李克用困守太原城内。当时大雨连绵，城墙多有颓坏，太原危在旦夕。李嗣源与李嗣昭分兵四出，不时突攻梁军营垒。梁军屡攻不破太原，加上粮草不足，最终只得撤退。李嗣源又率军追击，陆续收复失陷州县。
天复二年，氏叔琮在蒲县击败李嗣昭、周德威，率军追至晋祠，再次围攻太原。李克用亲自上城指挥防御，后见形势危急，打算弃城逃往云州。他召集诸将谋议，却遭到李嗣源等人的坚决反对，只得作罢。不久，晋军溃兵逐渐返回太原。李嗣源亲率敢死之士，日夜出城突袭梁军，擒获梁军骁将游昆仑。梁军疲于应对，只得烧营退走。
天祐五年，李克用病逝，世子李存勖袭任河东节度使、晋王。同年五月，李存勖亲自援救潞州，命李嗣源与周德威分兵两路，攻打梁军所筑夹城。李嗣源指挥士卒砍掉梁军布置的鹿角阵，并以柴草填平沟堑，从东北角攻入夹城。周德威随后也攻破夹城西北角。李存勖趁机发动总攻，终于击破梁军，取得夹城大捷，彻底解除潞州之围。此战，李嗣源率先攻入夹城，功居第一。
天祐八年，李嗣源随李存勖参加柏乡之战。李存勖见梁军军容强盛，担心晋军怯战，便有意激李嗣源出战以鼓舞士气。他向李嗣源赐酒，道：“你看到梁军的白马都、赤马都了吗？真令人胆战心惊。”李嗣源大笑，认为梁军虚有其表。他饮掉杯中酒，而后挺身上马，率部直冲梁军白马都，生擒两员骑校。晋军士气大振，皆奋勇向前，由辰时一直打到未时，终于击溃梁军，取得柏乡大捷。此战，李嗣源在梁军阵中往来冲杀，斩获颇多，因功升任代州刺史。
天祐十年，周德威征讨燕王刘守光，命李嗣源分兵攻取山后八军。李嗣源在广边军与燕将元行钦交战，虽七次射中元行钦，但最后也被元行钦射中大腿。元行钦最终不支请降，被李嗣源收为养子，后被李存勖索要至麾下。
天祐十三年，李存勖与梁将刘鄩在故元城交战。李嗣源率三千骑兵鼓噪奋击，与李存勖内外夹攻，大败梁军。他随后又攻占后梁所属的磁州、洺州、相州等地，被改任为相州刺史。九月，沧州守将毛璋投降晋军。李嗣源奉命到沧州安抚毛璋，不久又被任命为安**节度使，出镇邢州。
天祐十四年，契丹围攻幽州，守将周德威遣使告急。李嗣源力主救援，并请率五千突骑为前锋。李存勖便让他与符存审、阎宝会师于易州，一同援救幽州。李嗣源分析敌我形势，采取“潜行溪涧，袭其不备”的战术，率军翻越大房岭，沿山涧东进。
他与养子李从珂拼死血战，击退契丹军的多次堵截，进抵幽州城外六十里处。当时，契丹骑军突然杀至。李嗣源纵马冲入敌阵，舞槌奋击，所向披靡，生擒契丹队帅。晋军随后进击，终于大败契丹，解除幽州之围。九月，李嗣源班师，进拜检校太保。
天佑十八年，李嗣源联合河中节度使朱友谦、昭义节度使李嗣昭、沧州节度使符存审、定州节度使王处直、天平节度使阎宝、大同节度使李存璋、新州节度使王郁、振武节度使李存进、同州节度使朱令德，三次上表劝进，请李存勖称帝，并各献货币数十万，作为其登基建国的费用，但均被李存勖拒绝。同年十月，李嗣源在戚城大破梁将戴思远，斩首二万级，升任蕃汉内外马步副总管，并加授同平章事衔。
后唐同光元年，李嗣源调任横海军节度使。四月，李存勖在邺都称帝，建立后唐，是为后唐庄宗。李嗣源进拜检校太傅，兼任侍中。当时，梁唐两军主力对峙于黄河沿岸，一路梁军正急攻泽州，而后唐潞州守将李继韬却叛附后梁。唐庄宗便与李嗣源商议，欲出兵奇袭郓州，以切断梁军右翼。李嗣源亲率五千步骑渡过济水，趁梁军不备袭破郓州，被拜为天平军节度使。
同年九月，梁将王彦章率军进逼郓州。李嗣源命李从珂率骑兵迎战，在递坊镇大败梁军前锋，俘获梁将任钊等三百人，迫使王彦章退屯中都。十月，唐庄宗自杨刘渡河，进抵郓州，并以李嗣源为前锋，攻破中都，擒获王彦章。当时，唐军诸将都认为应先攻占青州、齐州、徐州、兖州等地，再乘机而动。
李嗣源却力排众议，建议奔袭汴州，攻取后梁国都。他率前军倍道兼程，于初九日抵达汴州，而后挥军攻城。梁帝朱友贞自杀，梁将王瓒开封丘门迎降，后梁正式灭亡。不久，唐庄宗迁都洛阳，升任李嗣源为中书令。
同光二年，唐庄宗在南郊祭天，并赐李嗣源铁券。不久，李嗣源平定潞州叛乱，擒获叛首杨立，被调为宣武军节度使，兼任蕃汉内外马步军总管。同年十二月，契丹南侵。李嗣源又率军北征，在涿州大败契丹。
同光三年，李嗣源调任成德军节度使，移镇镇州。此时的唐庄宗早已荒怠政务，纵容宦官、伶人乱政，还无罪诛杀郭崇韬、朱友谦等功臣。李嗣源因位高权重，也受到庄宗的猜忌。
十二月，李嗣源自镇州入朝，庄宗竟让诸军马步都虞候朱守殷对他进行监视。朱守殷暗中告诫李嗣源，称他已到“德业振主者身危，功盖天下者不赏”的地步，让他早做打算。但他却不为所动。当时，李嗣源常遭流言毁谤，幸有枢密使李绍宏为其开脱，方免遭杀害。
同光四年二月，魏博戍卒在贝州哗变，推赵在礼为首领，攻入邺都。唐庄宗初命元行钦征讨，但却连连失利，只得起用李嗣源，让他率从马直北上，会合元行钦平叛。三月，李嗣源抵达邺都，驻扎于城西南，并定下攻城日期。从马直却在攻城前夜哗变，劫持李嗣源，声称要与邺都叛军合势，拥其称帝河北。
赵在礼率将校出城迎拜，将李嗣源迎入邺都，但不许乱军入城。李嗣源借口收抚散兵，逃出邺都，抵达魏县。他命牙将张虔钊前往元行钦营中，召其前来一同平乱。元行钦却疑其有诈，率一万步骑退至卫州，诬奏李嗣源与叛军合谋叛乱。
李嗣源初抵魏县时，部下不满百人，后召集霍彦威所部五千镇州军，才稍微恢复了些兵力。他欲返回成德藩镇，等待皇帝降罪。但霍彦威、安重诲皆反对，建议他返回朝廷，向皇帝当面自辩。李嗣源遂率军南归，并数次上表申诉，向唐庄宗表明心迹，但皆被元行钦阻遏，未能上达。
当时，李嗣源长子李从璟正在洛阳禁军效力，奉庄宗之命去招抚李嗣源，也被元行钦扣留在卫州。李嗣源疑惧不安，乃采纳女婿石敬瑭的建议，决定攻取汴州，谋求自立。齐州防御使王晏球、贝州刺史房知温、北京右厢马军都指挥使安审通、平卢节度使符习皆拥戴李嗣源，率部前来与其会合。李嗣源兵力大增。
唐庄宗亲自率军东征，欲坐镇汴州指挥平叛。他命龙骧指挥使姚彦温率八百马军为前锋，又命指挥使潘环率军护卫粮草。姚彦温、潘环皆投降李嗣源。这时，李嗣源已抢先占据汴州。庄宗知道局势已不可挽回，行至万胜镇便下令回师，仓皇返回洛阳。士卒沿途逃散过半。
他决定前往汜水关，会合长子李继岌统率的征蜀大军，再联兵进剿李嗣源。从马直指挥使郭从谦突然发动叛乱，率所部攻入兴教门。庄宗亲率宿卫出战，结果中流矢而死。当时洛阳大乱，通王李存确、雅王李存纪等宗室诸王皆逃散。朱守殷遣使到李嗣源军中，请他速入京城，安定局面。
同年四月，李嗣源率军入洛阳，命诸将平定京中乱势。他让百官各安其职，等待李继岌回京继位，并表示自己在安葬庄宗后便会归藩成德。宰相豆卢革、韦说与枢密使李绍宏、张居翰率百官劝进，皆被拒绝，又改请李嗣源监国。李嗣源遂入居大内兴圣宫，以监国的名义接受百官朝拜。
他任命石敬瑭为陕州留后，以防备征蜀大军，同时命各地访寻诸王。安重诲暗中派人杀死李存确、李存纪。申王李存渥、永王李存霸则被乱军所杀，薛王李存礼、皇子李继嵩、李继潼、李继蟾、李继峣皆不知所踪。不久，魏王李继岌在渭南自缢而死，征蜀大军则在任圜的率领下归附李嗣源。李嗣源称帝的障碍被全部扫清。
天成元年四月二十日，李嗣源在西宫称帝。他身穿斩衰之服，即位于李存勖的灵枢之前，以表示自己是合法继承，而非篡夺。
当时，李嗣源年已六十，将朝政托付给枢密使安重诲、宰相任圜。任圜还兼任三司使，主掌国家财政。他选拔贤俊，杜绝私门，忧国如家，执政一年便使得“府库充实，军民皆足，朝纲粗立”。重诲是李嗣源的佐命功臣，虽尽忠职守，但恃功矜宠，擅作威福。他和任圜政见不合，议政之时经常意气用事，甚至互相呵骂。
长兴元年，任圜被罢为太子少保，并请求致仕，退居磁州。同年十月，李嗣源欲巡幸汴州。当时朝野流言四起，有的称皇帝准备东征淮南，还有的称皇帝是要讨灭藩镇军阀。
宣武军节度使朱守殷心不自安，趁机在汴州发动叛乱，结果被范延光率军平定。安重诲趁机诬陷任圜谋反，称其与朱守殷勾结，并矫诏赐死任圜。李嗣源明知任圜冤死，却未加追究。此后，安重诲更是权倾朝野，连皇子李从荣、李从厚都对他敬事不暇，唯独忌惮河中节度使李从珂。他矫造诏书，唆使河中牙将杨彦温寻机驱逐李从珂。
长兴元年，李从珂出城检阅战马。杨彦温趁机关闭城门，不许李从珂入城，逼其返回洛阳。李嗣源将李从珂召回朝中，同时命药彦稠率军讨平杨彦温。安重诲又唆使宰相论奏，追究李从珂失守之罪，想趁机除掉李从珂。李嗣源驳回了宰相的奏议，只命李从珂赋闲在家。
后来，禁军将领李行德、张俭弹劾安重诲私募士卒，整械备装，图谋不轨。李嗣源虽以诬告之罪将李行德、张俭族诛，但也对安重诲起了猜忌之心，命范延光同任枢密使，以分散安重诲的权力。
长兴二年，安重诲被解除枢密使职务，外放为河中节度使，随即又以太子太师之职致仕。后来，李嗣源又怀疑安重诲有异志，任命李从璋为河中节度使，让他监督安重诲，并让步军指挥使药彦稠率军前往河中。李从璋率甲士包围安重诲的府邸，用铁挝击杀安重诲夫妇。李嗣源又下诏为安重诲定罪。
长兴四年，李嗣源欲用“换镇”的方式兼并夏州定难军，结果遭到定难留后李彝超的抵制。他调兵攻打夏州，但却久攻不下，只得妥协，授李彝超为定难节度使。当时，朝廷久不用兵，一朝出兵却又无功而返，军中流言四起。李嗣源便下令赏赐士卒，但却没有正当的理由。士卒从此更加骄纵。
李嗣源即位时，长子李从璟已被元行钦杀害。他封次子李从荣为秦王，并任命为河南尹、判六军诸卫事。李从荣当时已是事实上的嫡长子，掌管京师政务，又握有兵权，且能与宰相分庭抗礼，种种迹象皆表明李嗣源有以其为继承人的打算。
但当太仆少卿何泽上书请立李从荣为皇太子时，李嗣源却很不高兴的道：“群臣请立太子，看来我应当回河东养老了。”最终，李从荣只被拜为天下兵马大元帅，未能成为储君。他极为不安，担心自己不能继承皇位。
长兴四年十一月，李嗣源病重。李从荣入宫探视，见李嗣源已不能抬头，出宫时又听到宫中哭声不绝。他误以为李嗣源已经去世，次日便称病不复入朝，在府中与亲信谋议夺位。二十日，李从荣率牙兵千人列阵于天津桥，准备以武力入居兴圣宫。
枢密使冯赟、朱弘昭与宣徽使孟汉琼禀称李从荣谋反，关闭皇城端门，命李重吉率所部控鹤禁军把守宫门。侍卫指挥使康义诚本是李从荣事先约定的内应，这时也被阻在宫中，难以接应李从荣。孟汉琼召来马军都指挥使朱洪实，让他率五百骑兵攻击李从荣。李从荣逃回府邸，被皇城使安从益追上斩杀。
李嗣源悲骇莫名，病情加剧。他追废李从荣为庶人，并从邺都召回宋王李从厚。是月二十六日，李嗣源驾崩于大内雍和殿，终年六十七岁。李从厚赶至洛阳，为李嗣源发丧，并于柩前即位。
清泰元年四月，李嗣源被谥为圣德和武钦孝皇帝，庙号明宗，葬于徽陵。
