后梁开平元年（907年），后梁太祖朱温派宣武军将领李思安攻打刘仁恭，刘仁恭驻军大安山，刘守光在外率兵入城击败李思安，自称卢龙节度使。又派李小喜、元行钦率兵攻打大安山，抓捕并幽禁其父刘仁恭。刘守光的哥哥刘守文听说刘仁恭遭刘守光囚禁，就率兵讨伐刘守光，刘守光在卢台击败了刘守文，继而又在玉田再败刘守文，于是刘守文向契丹乞求援军。
同年，朱温篡唐称帝建立梁朝，年号开平，并封钱镠为吴越王，兼任淮南节度使。
钱镠不愿错过这个做孙权的机会，不听属下官员“拒梁命”的建议，接受了梁朝册封。
李克用沿用唐年号天祐四年。
四月，朱温在表面上由唐宰相张文蔚率百官劝进之后，接受唐哀帝禅位，正式即皇帝位，更名为朱晃，改元开平，国号大梁。升汴州为开封府，建为东都，而以唐东都洛阳为西都。废十七岁的唐哀帝为济阴王，迁往曹州济阴囚禁。次年二月，将其杀害。
五月，因境内的潞州被李克用占据，而潞州又是进击太原的必要之地，于是朱温任康怀贞为潞州行营招讨使，率领将兵八万攻伐潞州。
后梁开平元年（907年）五月初三日，朱温进封王审知为威武节度使兼侍中。
六月，康怀贞率军抵达潞州，挥动大军昼夜猛攻攻。但苦战多日，依然久攻不下，于是大动土木，环潞州城深挖沟壕，多筑堡垒，使潞州城与外面完全隔绝，准备长期围攻。李克用闻讯立刻率大军救援潞州，几乎调动境内全部兵马。同时又派兵攻打潞州南面的泽州，欲切断梁军的退路和军需补给线，朱温派范居实，统兵增援泽州。
八月，李克用的援军已经到达，驻扎在离潞州仅二十里的高河镇，不断派出骑兵袭击围城的梁军。朱温则改派李思安取代康怀贞。
九月，朱温削除武贞军节度使雷彦恭（雷彦威之弟）官爵，命马殷与荆南节度使高季兴出兵讨伐。雷彦恭向淮南求救，被许德勋击败。马殷又派秦彦晖攻打朗州，雷彦恭投奔淮南，其弟雷彦雄等被擒获。澧州、辰州、溆州等地全都归附马殷。
天复七年（907年），朱温篡位，建立后梁。王建不承认后梁的正统性，并传檄天下，要联合各藩镇讨伐朱温。但是，各藩镇都知道王建的真实用意，无人响应。王建又打算称帝，并写信给晋王李克用，主张二人“各帝一方”，李克用没有同意。与此同时，两川之地不断有祥瑞出现。
同年九月，王建召集将佐，商议称帝之事，众将都劝道：“大王虽然忠于唐朝，但是唐朝已经灭亡，正所谓‘天与不取，反受其咎’啊！”于是，王建率领官员、百姓痛哭三日，随后于九月二十五日即皇帝位，国号大蜀，并大封百官、诸子。
后梁开平元年（907年）冬，李克用得了重病。
后梁开平二年（908年）正月，王建在成都南郊祭天，然后大赦境内，改元武成。
正月辛卯日，李克用病逝，享年五十三岁，其子李存勖继位。
去世前以三矢交付给长子李存勖，一矢讨刘仁恭，一矢讨伐契丹，一矢灭朱温，以寄托平生的夙愿。后来李存勖藏三矢于武皇庙庭。下令薄葬，发丧后二十七日除服。其子李存勖袭任河东节度使、晋王，将李克用安葬在雁门。
朱温听闻以为这是李克用的诱敌之计。
天佑五年（908年），李克用病逝，长子李存勖嗣为晋王，任命孟知祥为中门使。此前，多任中门使都因得罪而被杀，孟知祥请求更换职务。李存勖改任孟知祥为马步军都虞候，并要求他推荐继任人选。孟知祥便推荐了郭崇韬，因此得到郭崇韬的感激。
二月，将昭宣帝杀害。
三月，亲自来到泽州，开始指挥部队从潞州撤军。后来确定李克用已死无诈，又召回围攻潞州的军队，继续包围潞州。
因为李思安久攻潞州不仅没有丝毫建树，反而损失将校四十余人，士卒损失数以万计，于是将李思安召到泽州，革除其全部官爵，另任命刘知俊为潞州行营招讨使。刘知俊率精兵万余进攻，小胜而骄，结果遭到新继位的李存勖偷袭而大败，梁兵伤亡数以万计，至此解了长达一年多的潞州之围。
朱温闻讯感叹道：“生子当如李亚子（李存勖小名），李克用虽死犹生！我的儿子与之相比，就像猪狗一样！”
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。
五月，刘守文率领契丹、吐谷浑军四万援军在鸡苏打败了刘守光，刘守文在阵前假装不忍。这时刘守光部将元行钦认出了刘守文，就飞马跃过战阵把刘守文擒拿并囚禁起来。刘守文死后，部将孙鹤、吕兖等拥立刘守文之子刘延祚为首领去抵挡刘守光。
刘延祚驻守的沧州被刘守光包围一百多天，城中粮尽，每斛米的价格达到三万，人相杀而食，或吃黏土为生，战马相互吃掉身上的鬃尾。以至于到了吕兖每日派人杀掉城内饥民来作战士的食物，被称为“宰务”。时间久了，刘延祚无力抵抗，只得投降，不久刘守文父子被刘守光所害。
刘守光平时昏庸愚昧，攻灭刘守文之后更加骄奢。做铁笼、铁刷，令犯错或犯罪之人坐到笼中，从外面用火燎，或用铁刷刷剔人的皮肤使其在痛苦中死去。燕地将士为求避祸纷纷逃走。刘守光身穿赭黄衣服对将吏说：“我穿此衣面南而坐，可以成帝王之事吗？”部将孙鹤为此力谏，认为万万不可。
六月，王建加尊号为英武睿圣皇帝，并立次子王宗懿为太子。
908年（开平二年），秦彦晖攻破朗州，雷彦恭投奔淮南。不久，朱温又加高季兴为同中书门下平章事。此时的江陵城池残破，人口稀少，高季兴到后，招抚百姓，恢复生产。此外，高季兴任命倪可福、鲍唐为将帅，梁震、司空熏、王保义等为谋士，势力逐渐壮大。
开平二年（908年），朱温又加封钱镠为守中书令，将其故乡临安县改为安国县。
908年（开平二年），荆南节度使高季兴屯兵汉口，拦截马殷的贡使。马殷大怒，命许德勋率水军征讨。许德勋行至沙头，高季兴又遣使请和。不久，马殷又派步军都指挥使吕师周攻打岭南，与清海军节度使刘隐十余战，夺取昭州、贺州、梧州、蒙州、龚州、富州。
后梁开平二年（908年）九月，武昌节度使马殷派遣步军都指挥使吕师周率军进攻岭南，与刘隐打仗十余次，夺取岭南昭、贺、梧、蒙、龚、富六州。
十月二十三日，后梁任命刘隐兼任静海节度使、安南都护。
开平三年（909年），钱镠又加守太保。
武成二年（909年），王建颁行《永昌历》。
后梁开平三年（909年）四月初四日，后梁太祖朱温加封王审知为中书令、闽王，升福州为大都督府。
后梁开平三年（909年）时，杨吴遣使张知远来聘，因其举止倨慢而被王审知斩首。因此闽国与杨吴关系不佳，但在位期间两国并未发生军事冲突。王审知于贞明二年（916年）将女儿嫁给吴越国国王钱镠之子钱传珦（钱元珦）。翌年，王审知命次子王延钧娶南汉君主刘䶮（刘岩）之女。
909年（后梁开平三年），徐温遥领升州刺史，任命徐知诰为升州防遏使兼楼船副使，在升州治理战舰。
开平三年（909年）四月初四日，后梁加任刘隐为检校太师，兼任中书令，封南平王。刘隐占领岭南时，宁远节度使庞巨昭、高州防御使刘昌鲁不从。
十二月，刘隐派遣其弟刘䶮攻打高州，刘昌鲁把他打得大败；刘昌鲁接着进攻容州，但没有攻克。刘昌鲁自己估计终究不是刘隐的对手，于是归附楚王马殷。
910年（开平四年），马殷请求开天策府，置办官属。不久，马殷被拜为天策上将军，并任命弟弟马賨为左相，马存为右相，廖光图等十八人为学士。
910年（后梁开平四年），任升州副使，知州事。
开平四年（910年）冬，后梁攻打赵国，赵王王镕向刘守光求救，孙鹤说赵国没有过错，梁无端讨伐，诸侯中最先去救赵国的必然会称霸，恐怕不等我军出动而晋王李存勖已攻破梁军，所以我们不要错失机会，请快速出兵。刘守光认为赵王王镕曾经结盟，后来背弃，危急之时又来求救，不可援救。而且二虎相斗，可以等待观察他们的动向。于是不肯出兵救赵。
开平五年（911年）正月，普慈公主与丈夫李继崇不和，要求返回成都，王建便把公主召回。李茂贞大怒，发兵攻打蜀国边境。王建命王宗侃、王宗佑等人讨伐岐国。王宗侃在青泥战败，被围困在西县。王建亲自出征，岐军方才退去。
正月，晋王李存勖果然出兵救赵，在柏乡大败梁军，掠夺邢、洺二州，屯兵黎阳。刘守光听说晋王李存勖以倾国之力深入梁朝境内，就实行戒严，派人去煽动镇、定二地，说燕有精兵三十万，率二镇归附晋王，然而谁当盟主呢？晋国为此忧虑，认为以前夫差在黄池之会上争当盟主，而越王勾践却乘此机会灭吴；项羽贪图利益讨伐齐国，汉王乘机打败了楚。我们远行千里去讨伐梁，而燕在后方，这是心腹之患。就因此而班师。
刘守光自以为各藩镇害怕他的强盛，就暗示各藩镇推他为尊。于是晋王李存勖率领天德宋瑶、振武周德威、昭义李嗣昭、义武王处直、成德王镕等人用墨笔制册，尊奉刘守光为尚书令、尚父。刘守光派人告诉后梁朝廷，请授自己为河北兵马都统，以便讨伐镇、定、河东等藩镇。后梁派阁门使王瞳授给刘守光河北采访使。有司报告刘守光，尚父受册，采用唐朝册封太尉的礼仪，
刘守光问道：“这个礼仪为什么不祭天改元？”
后梁说：“这是天子之礼，尚父虽然尊重，但还是臣子。”刘守光发怒说：“我当尚父，谁当皇帝呢？况且现在天下四分五裂，大者称帝，小者称王，我有燕地二千里，难道不能称帝一方吗？”
下令把梁、晋使者押进监狱，在庭中设斧锧等刑具，
下令说：“有胆敢提出异议的人必死！”
孙鹤谏阻说：“沧州失败，臣感谢大王不杀的大恩，可是现在的事，我不敢不谏。”刘守光发怒，将孙鹤推到斧锧上，命令军士割他的肉吃。孙鹤大叫说：“不出百日，周边藩镇讨伐的兵马一定会到！”刘守光命令军士塞住他的口，并将其剁成肉酱。
乾化元年（911年），后梁进封刘隐为南海王，加中书令。
三月，刘隐病情紧急，上表朝廷委任其弟节度副使刘䶮暂时主持留后事务。
三月初三日，刘隐病逝，葬德陵，时年三十八岁。
天祐八年（911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。
乾化元年（911年），钱镠加守尚书令，兼任淮南、宣润等道四面行营都统，并于衣锦军建立生祠。
乾化元年（911年）八月，刘守光自称大燕皇帝，建立大燕政权，史称桀燕。刘守光称帝后，改元应天，任用王瞳、齐涉为左右丞相。当时晋王李存勖派太原少尹李承勋来祝贺刘守光被册封为尚父，到燕时刘守光已经称帝。
刘守光逼迫李承勋称臣，李承勋不肯，用列国交聘之礼入见，刘守光大怒将他杀死。
乾化二年（912年），郢王朱友圭弑父篡位，尊钱镠为尚父。
912年（乾化二年），徐知诰随柴再用攻打宣州李遇，因功升任升州刺史。当时，江淮地区刚刚平定，地方长官多是武夫出身，只知搜刮民财来供养军队，而徐知诰则与众不同。他勤俭好学，重视儒生，宽仁为政，因而得到民众赞誉。
912年（乾化二年），朱温被儿子弑杀，后梁国势日益衰弱。高季兴先是出兵攻归州、峡州，结果被蜀将王宗寿击败，随后以“助梁击晋”为名袭击襄州，又被山南东道节度使孔勍击败。从此，高季兴断绝给后梁的贡赋。梁末帝当时忙于应付北方战事，无暇顾及荆南，便对他采取优容政策。
912年（乾化二年），马殷被封为武安、武昌、静江、宁远等军节度使，洪、鄂四面行营都统。