李存勖当时正从高处观战，心说道：“我沙陀以战斗而兴，当年先王战庞勋时才不过十三四岁，我已远不及！今日首战我若不亲入战阵，何以服众？又怎能激励士气？”
于是李存勖策马疾驰，入寨搏杀。身旁的护卫军士都吓坏了，赶忙追随而入。由于李存勖丧期未满，此时仍披麻戴孝，衣冠似雪，戎衣穿在内。他跨乘白马，手握亮银槊，身自搏战，矫动迅捷如玉龙飞舞般，往来于各处。一边指挥策应，一边驰突杀敌。梁军当之者无不立毙。李存勖连杀百余人，挑落十余名偏将，一身白衣溅得血迹斑斑。晋军望之人人胆壮，百倍其勇。喊杀声惊天动地，猛烈攻击梁军，杀得梁军处处溃败。
符道昭望见白衣将军有如此本事，心知必是重要头领，若除掉他，必能使晋军夺气。于是他杀出一条路来战李存勖。两人也不答话就战了起来。符道昭见李存勖生的眉清目秀、面如冠玉，始有轻视之意。接斗数合，才开始暗暗心惊，叹道：“想不到书生面庞，竟能有如此武力！”十余合后，符道昭被李存勖一槊戳中腋下，手中枪因之而落。李存勖复一枪洞透其胸，挑落马下。随后，李存勖挥剑砍掉符道昭头颅，系在自己所乘马颈之下。挥槊驰突，往来如飞，梁军望之人人胆裂！
梁军本就被杀得呈现败退之势，这番失了副招讨使，更是人人魂不守舍。在晋军的猛烈扑击下，开始了全面溃败，南向而逃。他们丢盔弃甲、委弃资粮，填塞了行路，被斩首万余级，亡失将校三百余人，失去刍粮以百万计。招讨使康怀英在百余骑的保护下杀出一条路来，侥幸逃得性命，出天井关而回。
三垂冈之战，后人有首赋赞道“……
胜地长留，厥言非偶。问后日之墨縗，果当年之黄口。
壮猷乍展，誓扫欃枪；陈迹重寻，依然陵阜。
怅麻衣之如雪，木主来无；皎玉树以临风，山灵识否？
鼎龙髯去，雏凤音清。先君之愿克偿，佳儿之功益著。
临风惆怅，何处魂招；大雾迷漫，定知神助。
生子当如是，孙仲谋尚有降书；杀人莫敢前，朱全忠闻而失箸。
……
回忆一门豪杰，韵事如新；剧怜五季干戈，忧怀欲写。
茫茫百感，问英雄今安在哉！了了小时，岂帝王自有真也。”
前日在三垂冈伏兵时，李存勖召诸将商议作战方案。有部将提出可于夹寨南面设一军以截断梁军逃归之路。李存勖不许，说道“我们兵力不占优势，只能并力一战，怎可再分？况且兵法云，穷寇勿追、归师勿遏。梁军数目众多，若见退路被断，心知必死，定会拼命再战，后果不堪设想！”因此梁军开始溃逃后，晋军只追了十余里便停止了。
夹寨梁军败走后，周德威第一个来到潞州城下，向城上喊道：“先王已薨，新王自来，夹寨已破，梁贼逃去，可以打开城门了！“城楼上的李嗣昭本与德威有隙，自然不敢轻信，说道：“你一定是降贼了，来诳我城门的吧？“弯弓欲射德威。左右之人赶忙拦住，劝道：“事实尚未弄清，万一伤了自己人怎么办？”周德威指着李嗣昭怒道：”你，你……”欲待发怒，忽想起先王之言，强抑制住愤怒，叹了口气，然后下马，卸掉盔甲，徒步走向城门。李嗣昭心下狐疑“这老东西搞什么名堂？”
周德威走了数十步，李嗣昭忽见一骑从周德威后面驰来，其人白马白服，服上血迹斑斑。那人止住周德威说道：“周将军且慢，待吾来说之。”听那人向城上喊道：“进通兄，吾乃存勖！梁贼已走，可以放心开城门了！”进通是李嗣昭的小名。这回李嗣昭才深信不疑，忙令人打开城门。知义父已死，悲痛大哭，几至晕厥。悲痛稍止后，李嗣昭步下城楼来拜见晋王。
李存勖见他一瘸一拐，问道：“进通兄，你这是受伤了吗？”原来李嗣昭足部中箭后，一直未好，怕被别人看出，为不影响士气，强忍疼痛，仍向正常时一般走路。这番解围，终于松了口气，也不用再伪装了，便告诉李存勖受伤之事。李存勖赞道：“先王说进通兄忠孝定不相负，今番相见，真是令人敬佩！”之后看了眼周德威，说道：“此番破贼，周将军作战犹力，擒斩最多。”又以先王临终之言以谕嗣昭，嗣昭说道：“即刻起定当抛弃前嫌，与周将军勠力战贼。若再敢计较私怨，天诛地灭！”言毕与周德威握手相拥，欢好如初。李存勖巡城一遭，见城内之人个个面黄肌瘦，直不起腰、抬不起头，一副羸弱疲惫之态。叹道：“真是苦了此城之人了！在如此情况下还能为我坚守，进通兄真能得士人之心啊！”
再说朱温正在进食，忽听有军士来报告军情，大为恼怒：“不知老子在吃饭吗，过会再说！”说完夹了一块肉放进嘴里嚼了起来。军士急急忙忙的说到“陛下，请恕罪。只是这军情万分紧急。那李存勖挂孝出征，破了我们的夹寨之兵……”朱温听后一惊，“哇呜”一下将嘴里尚未下咽的肉喷了出来。又由于慌张，手一哆嗦，筷子也脱离了手掉落地上！过了好大一会才镇静下来，从此朱温开始对李存勖心生敬畏。叹道：“生子当如李亚子，李克用啊李克用，你后继有人了！哎，反观吾家诸子，真乃豚犬尔。”不久后康怀英逃归，跪在朱温面前请死。没想到朱温竟然不责怪他，反而安慰道：“此战之败，只怪我太轻视后生小辈，非汝之罪！”
朱温赶忙下诏令各地安抚收集散兵，令龙虎统军牛存节自洛阳带兵去接应夹寨溃兵。牛存节来到天井关后，听闻周德威、李存璋正乘胜往泽州进发，对部下说道“泽州要害之地，绝不可失；虽无诏旨，亦当救之。”部下都不欲往，说道“晋人胜气方锐，况且我们众寡不敌。“存节怒道：“见危不救，非义也；畏强而避之，非勇也。再有异议者斩！“于是举众去救泽州。到泽州时，城中人已有人纵火喧噪，欲应晋王，刺史王班急闭牙城自守。
牛存节急带兵平乱，刚平定下来，晋兵就兵临城下，开始了昼夜急攻。牛存节就乘城拒守，一连数日不寐。后来刘知俊又从晋州带兵来救援泽州。周德威这才焚烧了攻具，带军而退。