8月时，李匡威领幽州兵与赫连铎吐谷浑部落共八万众进攻云州，誓要重新夺回云州。他们在州北结营，连亘数里。当时李克用正向北巡视至天宁军，听闻此事后，连忙派人前往晋阳，使李存璋发兵。李克用则将仅有的数千骑兵悄悄进入云州新城，在神堆进行埋伏。当吐谷浑巡逻骑兵经过神堆时，伏兵突出，将三百逻骑尽皆擒获，只放回一骑去报信。赫连铎听闻李克用来到云州后大惊失色。
很快，李存璋就从晋阳带数万大军到来，李克用便整众迁入云州。次日一大早，李克用就带领大军出击李匡威等，将其杀得大败。李匡威与赫连铎烧营逃跑。李克用令李存璋带骑兵追击，一直追至蔚州境，斩获数万。
就在李克用战事连连获捷之际，却突然祸生肘腋——李存孝叛变了。由于李存信经常向义父进自己的谗言，李存孝既怒且惧，生怕日久会被其陷害。自己立功无数，李克用对自己的信任程度竟然还不及存信。在王镕攻尧山时，竟使存信做蕃汉马步军指挥使，这指挥权可是仅在义父之下！李存信从尧山回来后向李克用诬陷自己与王镕有私约的言语又传了出来，李存孝听说后更是心中不宁。而先前被自己降服的孟方立之将袁奉韬也劝存孝：“将军屡立大功，却时时为那小人所抑。小将窃为将军所不值。况那李存信也本无甚能耐，就靠一张嘴获得贵父所信任。公揣度他能容下你吗？离间你们父子，日久必然加害于你！”听完这番话后，李存孝果真有了叛意，“那你认为，为今之际，如何方好？”“不若以此三州之地归于朝廷，并结好于王镕与汴州朱公。以将军之勇略，再与李克用的死对头联手，天下谁人能敌？”
于是邢、洺、磁三州节度使李存孝背叛了李克用，向皇帝上表请以三州自归于朝廷，并派使者前往与汴州朱温及镇州王镕结好。
李克用麾下第一猛将叛变，他是既怒且痛。邢、洺、磁三州从地势上来说又极为重要，岂能失之？893年二月 ，李克用亲自带大军包围邢州。李存孝向王镕发出求救，不知趣的王镕竟然还想以书信一封使李克用退兵。当王镕派遣的牙将王藏海将书信呈给李克用后，李克用大怒，立即斩了王藏海，亲自带兵攻打王镕之天长镇，王镕出兵三万来救，李克用与之在叱日岭下大战，大破其众，斩首万馀级，馀众尽皆溃去。
李克用继而带领大军下井陉，准备攻打王镕的镇州。李存孝得知后便离开邢州，亲自带兵来救王镕。进入镇州，存孝与王镕商量后派使者向朱温、李匡威求救兵。而当时朱温忙于攻打时溥，不出兵来救，只派人送书一封给李克用，恐吓道"吾邺下有十万精兵，不日将进往邢州。"李克用读后向左右笑道“朱温其人，我最为了解。这家伙极为自私，在他没有办完自己的事前，是绝不会出兵帮助别人的。朝廷讨伐我时他就没怎么出兵，仅派了数千兵力意思一下而已。更何况如今他忙于攻并时溥，怎会出兵来助？更不可能在邺下屯兵十万！他这么说，不过是虚声恫喝罢了。”李克用复书朱温道："若你在邺下确有屯军，希望能尽快到临；必欲真决雌雄的话，请公亲带大军来与我角逐于常山之尾！"
虽说朱温的救兵没来，李匡威的救兵却是到了。这时李克用心想王镕一时难以拿下，还是以收复邢州为重，便退军回到了邢州。王镕犒劳李匡威于藁城，以金帛二十万相赠。李匡威自镇州归还，到达博野时，忽然听说自己弟弟李匡筹已经占据幽州军府并自称留后，以符印召唤李匡威之兵归营。李匡威的兵众随即溃散，多数归往幽州。如同丧家犬一般的李匡威进退无地，身旁也只剩了数十名亲随。还好王镕听说后，派人将其迎往镇州，并赠与他宅邸，待之如亲兄。
那李匡威被其亲弟弟所逐，事出何因呢？原来在李匡威发兵救王镕时，他与家人置酒会别。酒席间匡威喝得大醉，对弟媳美色垂涎已久的他再也控制不住自己，直接闯入其室强迫其就范。李匡筹又羞又恼，因此在李匡威离开幽州后立即篡了他的权。
而李匡威为王镕所收留后，内心仍是躁动不安稳的。他颇喜成德之风土民情，曾登上城西的大悲浮屠山，顾望流涕，美其山川。曾统帅过镇州兵的他对这里的士气也是颇为赞赏，又觉得王镕年少，便起了夺其位的念头。于是他表面上帮王镕修理城堑，训练士卒，私下却多施与兵卒、收买士心。暗中还勾结了数百名镇州兵，并与他们约好了具体行动的日期及计划。自信满满的他，也认为自己必将为镇州兵民所推崇。
这天，是李匡威父亲的忌日。王镕独身一人来到其府第吊唁。李匡威一身白衣，正跪在灵堂前哭泣。见王镕进入后，他突然大喝“起”。数十名伏兵突出，拔刃将王镕围住。王镕见状大惊，亦步亦趋的前行抱住李匡威的腿，说道："镕为晋人所围困，几至灭亡，赖公之救才得以有今日；公欲得吾州，此固镕之愿也。不若与公共归军府，吾以位让公。如此一来，将士们必不会反抗，诚心拥护公。"李匡威心以为然，与王镕并马而行，大陈甲兵，得意洋洋，大摇大摆的向王镕军府前进。
其实李匡威不知道，王氏经营镇州多年，兵民多受其恩惠 ，镇军皆忠于王氏。他们怎会接受并追随他这个外人？当李匡筹一众刚进入东偏门时，就被王镕的亲军闭门包围在内。但由于王镕为其所胁迫，一时间他们都不敢动手。
忽然间，大风骤起，雷鸣四闪，屋瓦皆振。随着一声霹雳，电光一闪，忽有一人从墙角缺口跳入。其时电光照亮其身，凶神恶煞，浑身黝黑，筋肉突起，肌肤寸寸似铁，如刀剑刻画般，，体型魁梧正似天神，令人望之生畏。众人吃一惊都被吓住了。在众人还没反应过来之际，此人已在几个兔起鹘落后，速度快如鬼魅般，接近王镕。李匡威的两名兵士拔刀上前拦截，他左右手各挥一下，打到两人手腕上，两刀即刻脱手。此人又猛地向前一扑击，双掌推在两人胸部，两人随即飞起，又砸倒了几名士兵。