《新五代史·唐太祖家人传》说，李克用有“四弟、八子、五孙，三世而绝”。其中“八子”即存勖、存美、存霸、存礼、存渥、存乂、存确、存纪。而据《李克用墓志》，李存勖仅亲弟就有23人之多，再加上李存勖本人以及落落、廷鸾，则李克用的儿子至少有 26 人。
李存勖生于唐光启元年（885年），其母曹氏为太原人，“以良家子嫔于武皇”，当是李克用进占河东以后所娶。旧史说李存勖是李克用长子，其实落落和廷鸾应该都比他大，只是他们都早死，李存勖也就占了长子的名分。
后唐庄宗李存勖。
李存勖自幼善于骑射，胆略过人，心性豁达，深得其父宠爱。而且他爱读《春秋》，略通大义，并以此为荣，经常对着勋臣夸自己手抄《春秋》。李存勖还通晓音律，喜欢歌舞演戏。乾宁二年 (895年)，李克用讨王行瑜等3帅，李存勖从行，并入朝献捷，受到唐昭宗的夸奖与赏赐。昭宗抚摸着其背说：“儿有奇表，将来为国之栋梁，勿忘忠孝于我家。”并说：“此子可亚其父。”此即李存勖“亚子”一名的由来。
后梁开平二年（908年），李克用去世后，围绕着晋王王位的问题，李存勖与其叔父李克宁展开了一场殊死的斗争。
李克宁是李克用最小的兄弟，当年李克用从云中起兵时，李克宁任奉诚军使，驻在黄花城（即黄花堆）。吐谷浑赫连铎进攻黄花城，李克宁与李克用及诸弟登城，血战三日，杀敌万计。幽州节度使李匡威进攻蔚州，李克宁兄弟昼夜环城拒敌，废寝食者十余日。之后，李克用南下镇压黄巢，抢夺地盘，李克宁“凡征行无不卫从”。而且李克宁的性格也很好，“于昆弟之间，最推仁孝，小心恭谨，武皇尤友爱之”。李克用出任河东节度使之后，李克宁历任辽州和忻州刺史、云州防御使、马步军都将等职。天祐初，授内外都制置、管内蕃汉都知兵马使，充振武军节度使，“凡军政皆决于克宁”。可见他的功勋卓著，是河东后期的实权派人物。
李克用在临终前，曾遗言以李存勖为继承人，李克宁也表示要全力辅佐他的侄子，并带头拜贺李存勖继任晋王位。但不久，叔侄之间便展开了一场血腥的争夺与屠杀。旧史将李克宁态度的转变，归结于李克用义子李存颢及克宁妻孟氏等人的挑唆怂恿，但其本人最终未能抵挡住权力的诱惑，恐怕才是问题的根本所在，正如李存颢所说：“兄亡弟及，古今旧事，季父拜侄，理所未安，富贵功名，当宜自立，天与不取，后悔无及。”当然，最终的结果是李存勖获胜，李克宁及其支持者都被李存勖诛戮。
李存勖继任晋王王位后的首次重大军事行动，就是击败了后梁军队对潞州的围攻。
如上所述，潞州从中和四年（884年）以来，一直是晋、汴争夺的热点，20年间数易其手。天祐元年（904年）朱全忠杀害唐昭宗，潞州守将丁会“不忍相从”而弃汴投晋后，朱全忠自然不甘心，试图重新夺回这一战略要地，于是在907年代唐称帝后，遣大将康怀贞向潞州发起进攻。
当时河东镇守潞州的是李克用养子李嗣昭和李嗣弼。康怀贞昼夜进攻，半月不克。潞州告急，李克用以蕃汉都指挥使周德威为行营都指挥使，率领李嗣本、李存璋、史建瑭、李嗣源等一众大将前往救援。梁军在潞州城下筑起一道小长城，状如蚰蜒，内防攻击，外拒援兵，谓之“夹城”（又称“夹寨”），战争陷入了旷日持久的胶着状态。而就在这关键时刻，李克用病故。朱全忠起先是怀疑李克用诈死，亲自到泽州准备迎梁军归镇；继而当证实李克用确死无疑后，又以李存勖年少嗣位，未经战事，以为潞州必可取，遂留兵继续围攻潞州，自己回到开封。
李存勖在平定内难之后，即准备向梁军发起反攻，他与诸将谋划说：“上党（按即潞州），河东之藩蔽，无上党，是无河东也。且朱温所惮者独先王（按即李克用）耳，闻吾新立，以为童子未闲军旅，必有骄怠之心。若简精兵倍道趣之，出其不意，破之必矣。取威定霸，在此一举，不可失也！” 于是在天祐五年（908年）四月甲子日，亲率大军自太原南下，抵达潞州北部的黄碾（今山西长治市潞城区西北）扎营。
五月初一日，大雾弥漫，李存勖率亲军埋伏在潞州北30里的三垂岗下，黎明进军，直捣梁军所筑夹城。他命令李嗣源率帐下亲军攻东北隅；李存璋、王霸率丁夫烧寨，断夹城为二道；周德威、李存审各分道进攻。晋军三道齐进，梁军大恐，南向而奔，投戈弃甲，塞满行路。晋军杀梁兵1万余人，俘虏梁招讨使符道昭及大将300人。梁另一招讨使康怀英率百余骑出天井关而遁。朱全忠闻己军大败，恐惧且感叹道：“生子当如是（按指李存勖），李氏不亡矣！吾家诸子乃豚犬（猪狗）尔。” 这就是历史上有名的“夹寨之战”。
家寨之战梁、晋军队进军示意图。
夹寨之战是晋、梁双方实力对比的一个转折点。李存勖归晋阳后，休兵行赏，命州县举贤才，黜贪残，宽租赋，抚孤穷，伸冤滥，禁奸盗，境内大治。他严明军纪，训练将士，使晋军的作战能力进一步提高，史称李存勖之所以能够兼山东，取河南，灭后梁，是由于士卒精锐故也。之后，李存勖与朱全忠父子鏖兵十多年，经过开平四年至乾化元年（910～911年）的赵州柏乡之战；贞明二年（916年）的魏州故元城之战；贞明四年的濮州胡柳陂之战和同光元年（923年）的郓州中都之战等一系列战役，李存勖越战越强，终于在923年灭掉了后梁，实现了乃父“一矢灭朱温”的遗愿。
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