庄宗早期对李嗣源非常宠信,同光二年,封李嗣源为宣武军节度使、蕃汉马步总管,诸子皆赐高位,宣武、凤翔方面军内,掌权者“皆李嗣源诸子也”。后以帝义兄位得以拜王,堪称满朝荣宠之最。
然而后唐庄宗晚期“颇为谣言所属”,屡次怀疑李嗣源有不臣之心,开始猜忌起来。后来后唐庄宗有心收军镇割据大权,于是派诸军马步都虞侯朱守殷暗中监视他的起居。同光四年(926年),赵在礼占据魏州反叛,庄宗派李嗣源率大军征讨叛军。不料刚到魏州城下,所部发生哗变,与魏州叛军会合,共同拥戴李嗣源为主“帝河北”。李嗣源起初托故逃出魏州城招集散兵,后来在女婿石敬瑭以及手下安重诲、霍彦威的劝诱之下,自立而反。于是,他回师南下,先入汴州,继而向洛阳进发。此时后唐庄宗为伶人郭从谦所杀。李嗣源入洛阳,被群臣拥戴监国,不久承继皇位,改元天成。