李愬奉旨上任，拜受印玺，引本部兵出离晋州，直奔淮西汝南而来，至于西路唐州兵营，请随行宦官宣布朝廷诏旨。袁滋领旨谢恩，当即向李愬交割了元帅印信，随宣旨官回京领罪去了。李愬接了帅印，点卯询问军情已毕，见当时西路唐军承新败之后，士气低落，诸将皆无精打采，已无战心。李愬微笑点头，便即吩咐散帐，也不整理军务，训练士卒。便有自晋州随至亲军不解，回至内帐问道：“如今大战在即，部队涣散至此，将军因何不大力整顿，鼓励士气？”李愬笑道：“两军相拒三载，朝廷大军屡屡败绩，叛军正对袁滋尚书无所作为感到放心，亦且松懈至极。我若训练士卒，杀气弥天，岂非令吴元济加强戒备耶！”于是命传令诸军道：“天子因知我对军士慈爱，且对敌军忍耐心强，故命我安抚调养你诸军也。至于作战之事，非我之责。”兵将闻说，无不大悦。次日，李愬遣散袁滋所养营中乐妓，从此不再设宴奏乐，每日必亲自巡营，见有兵将受伤者，则必亲自前去探望。
朝廷军营更换新帅之事何等重大，早有细作报到汝南城中。叛军因曾打败高霞寓、袁滋等唐廷名将，正在气焰高涨，目中无人之际，且因李愬名声地位不高，根本不值一顾，因此未增戒备，反而愈加松懈。李愬沉着勇敢、擅长谋略，以诚待人，善用劣势出敌不意，突然发动袭击。就职不久，因见已经成功迷惑敌军，使其不备，便策划袭击蔡州，上表请求增派兵力，上陈作战计划。宪宗览奏大悦，乃颁诏将昭义、河中、鄜坊步骑兵两千人拨付李愬调用。元和十二年，西元八一七年，二月初七日，李愬派小将马少良率骑兵十余人巡回侦察，遇到吴元济帐下捉生虞候丁士良，将其擒获来献。那丁士良乃是吴元济手下骁将，经常危害唐州、邓州等地，恶名早著。诸将见之切齿痛恨，皆请求将其剜心处死，为此前阵亡将士报仇。李愬佯作答应，当面责问丁士良罪状，丁士良并无恐惧神色。李愬于是环顾诸将道：“丁将军真乃大丈夫也。彼此前各为其主，军人杀戮常事，今不惧死，何必杀之！”便亲为松绑。丁士良大为感激，便主动请求为李愬效力，复被任命为捉生将军。丁士良遂向李愬献计，要求亲往擒获文城栅守将吴秀琳谋主陈光洽，逼其就降。李愬毫不怀疑，即刻听从其议，令其带百名精骑前往，亦不令大将随行监督。丁世良与李愬约定三日来归，率队而去，诸将皆谓其必不回来，李愬但只微笑不语。未至约定之期，丁世良果然将陈光洽生擒而归。
三月初五，李愬由唐州移兵屯驻宜阳栅。不久，由陈光洽寄书招诱，请其主将吴秀琳率文城栅军队向李愬投降。二十八日，李愬领兵到文城西五里，派唐州刺史李进诚率兵八千人前至城下，召呼吴秀琳，不料城中箭石密集如雨，众军无法上前。李进诚无奈回营，向主将报告，说是吴秀琳诈降，今又变卦矣。李愬笑道：“非也，此是等候我亲自前去也。”便率数十亲军，赤手空拳来到城下，自报姓名。吴秀琳在城头看得清楚，立命收起兵器，打开城门，亦只率数十亲军出城，一头伏在李愬马前，连称死罪。李愬以手抚摩其背，好言安慰，遂兵不血刃，收降吴秀琳三千人马，将文城各将女眷全部迁至唐州。又得其勇将李宪，可称千人之敌，亲为其改名为李忠义，并以心腹视之。经此一战，唐邓军中士气便又复振，人人皆拼死一战决心。此后前来投降敌军于路络驿不绝，李愬皆予以妥善安置，使人尽其用。若得知降者家中有父母需要照料，便发给粮食布帛，打发回去，并说道：“你等皆是朝廷百姓，无奈从贼，岂能丢下亲属不管。”众降军皆感动流涕，皆愿随李愬建功赎罪。李愬复派山河十将董少玢等，分别出兵攻打各处栅垒。董少玢当日便占领马鞍山，攻克路口营栅。夏四月，山河十将马少良占领嵖岈山，擒获淮西将领柳子野，妫雅、田智荣攻克冶炉城，阎士荣攻克白狗、汶港两处栅垒。其后妫雅、田智荣又攻破西平。五月，李愬派柳子野、李忠义袭击朗山，擒获守将梁希果。十八日，又派方城镇遏使李荣宗攻克青喜城。
经过近一年小规模作战，唐军接连获胜，于是军士气大振，个个仿佛天下无敌，再无惧敌之心。李愬通过不断作战练兵，见振奋士气目的已达，知道军心可用，于是准备决战，彻底平灭淮南叛军。此后每当得到淮西降兵，李愬定要询问淮西备细，对其地形及兵力分布都了如指掌。遂定先行谋取蔡州之策，问计于降将吴秀琳。吴秀琳一力千万，但以为若欲攻取蔡州，非淮西叛军骁将李佑不可。李愬采纳其议，遂设计生擒李佑，免其一死，加以优待。李佑感佩李愬胸襟诚意，遂立誓愿受驱使。李愬谋划愈为隐秘，每常单独唤李佑、李忠义入于内帐计议，他人皆不能参与。众将规劝李愬不听，待李佑更厚。诸将不悦，遂暗自上书朝廷，声称李佑是淮西内应。李愬亦闻诽谤，乃握李佑手泣道：“岂上天不愿我平定反贼，使众议纷纷耶！”乃施苦肉之计，枷锁李佑送往京城，却事先暗中上表，向皇帝说明计策。宪宗信任李愬，遂颁诏释放李佑，加封为将，复令回军中。李愬见到李佑大喜，遂以圣旨平息众论，任李佑为散兵马使，与己同寝，秘谈终夜。军中诸将在帐外偷听，只能听到李佑感动哭泣，这才停止猜忌，亦皆倾心侍奉李愬。当时唐、随二州节度使有牙卫队三千，号称六院兵马，最为精悍勇锐，李愬遂任命李佑为六院兵马使，委以不二重任，诸将不疑。
六月二十六日，李愬暗中准备妥当，先行试探出击，派兵攻打朗山，失利而归。诸将无不惆怅恼恨，李愬却大喜道：“我计可施矣！”遂募集敢死之士三千人，号称突将，每日亲自教练夜袭之术，各使精熟，细心准备。适值多日落雨，只得等待良机。七月，宪宗因对淮西用兵四年，馈运疲弊，深以为患，遂再命宰相裴度兼领彰义军节度使、淮西宣慰招讨使，赴前线督战。裴度到达郾城，表请撤回阻挠诸军作战之宦官监军，宪宗准其所奏，诸将至此得以独断专行，战力大增，李愬亦得以不受牵制，便宜行事。九月末，李愬见秋高气爽，草壮马肥，便命擂鼓聚将，下令攻打吴房。诸将谏道：“今日不利攸往，乃行军凶日也。”李愬说道：“我寡彼众，利于出其不意。敌人亦必因今乃凶日，不加戒备。所谓敌之凶日，便是我之吉日，击则必胜。”便率军前往，一举攻克吴房外城，斩首一千余级。复率兵马撤回，淮将孙献忠果率骁骑五百人追击，李愬回军力战，乃大败淮军，阵杀孙献忠。
诸将大振，请求乘胜攻打吴房内城，定能攻克。李愬却道：“此非我计。”便率军而回，先与北线郾城唐军兵势相接，又遣将攻克蔡州南部白狗、汶港、楚城诸栅，切断蔡州与申、光二州联系。十月初，唐军主力进驻文城栅，距蔡州仅六十五里。李佑因向李愬进言，说淮西精兵皆在洄曲，蔡州守卫全是老弱，可以乘虚直捣其城，出其不意，一举擒获吴元济。李愬深以为然，遂派人前赴郾城，将奇袭计划密呈裴度。裴度十分赞赏，同意出兵。
十月初十，风雪交加，叛军放松警戒。李愬分兵遣将，乃使部将史旻留镇文城，李佑率敢死队三千为前锋，自将三千人为中军，李进城率三千人殿后，共计九千兵马，趁雪连夜向蔡州进发。军队行动十分秘密，李愬只下令说向东，除各军领兵将领，全军上下均不知行军任务。东行三十里后，唐军夜抵张柴村，全歼负责烽燧报警士卒。李愬令全军稍事休整进食，留五百人把守城栅，防备朗山方向之敌，另以五百人切断通往洄曲桥梁，令全军立即开拔。诸将问军队开往何处，李愬这才宣布，说入蔡州直取吴元济。诸将闻说皆大惊失色，但军令如山，只得率部急进，至此不计生死了。一路行来，夜深天寒，风雪大作，旌旗为之破裂，人马冻死者相望于道。张柴村以东道路唐军无人认识，人人以为此去必死无疑，但无人敢于违令。雪愈下愈大，唐军强行军三十五里，夜半之时终于抵达蔡州。
八千精兵行动，且又是在深夜寂静之时，未免脚步杂沓，马蹄踏雪有声。众将恐怕惊醒城内守军，皆以为忧。接近蔡州之时，见城墙外有一处鸭池，上万只鸡鸭尽宿于池畔草丛。李愬灵机一动，便令士卒投石惊扰鸡鸭，使其鸣啼喧噪，以掩盖行军时马蹄及兵士踏雪之声。自从吴少诚任淮西节度使，吴氏三代割据长达三十年抗拒朝命，唐军已有三十余年未到蔡州，故此蔡州守军毫无戒备。四更时分，李佑、李忠义在城墙上掘土为坎，身先士卒登上城头，杀死熟睡中守门士卒，只留巡夜者照常击柝报更，以免惊动敌军。李佑在外城既已得手，便命手下急急打开城门，迎唐军入城，后又依前法袭取内城。鸡鸣时分，大雪渐止，李愬亲引诸将进至吴元济外宅。哨卫觉察情形有异，急奔至内室，禀告吴元济官军来临。吴元济高卧未起，笑答道：“岂有此理！此必是俘囚作乱，谣言惑众，某天亮后召集亲军，当杀尽此辈便是，尔等休得惊扰。”接着又有门将抢入府来，在庭院中高声报说：“内城已被唐军攻陷矣。”吴元济透过窗纸看到院中积雪盈尺，更不相信，仍漫不经心答道：“此必是洄曲守军不耐夜寒，派其子弟前来向我索求寒衣者。”乃从容起床，欲待唤人更衣盥洗，却忽然听到有人在自己府外传令，闻令响应者声震天地，怕不有近万人马？吴元济这才感到恐惧，一脚踢翻盥盆，摘弓挎剑自角门出府，急呼左右亲随披甲执兵，随自己登上牙城抗拒。
且说李愬引军入城，稍后八千精兵便集结完毕，极为神速。当即便分兵一半进攻牙城，另一半把守内外二城。又自率降兵作为向导，拥入镇守洄曲淮西大将董重质府宅，聚其家属，一面厚加抚慰，并遣董重质之子前往洄曲，招降其父。其子见全家皆已落入他人手中，命在顷刻，焉敢不从？自然二话不说，急出城趋至洄曲军营，来见父亲，言说蔡州内外城俱失，唐军对家属以礼相待劝降。董重质闻说大惧，乃单骑驰回蔡州，至李愬军前投降。李愬大喜，见断绝了洄曲守军回援蔡州之望，遂命集三军之众，全力攻打牙城。蔡州百姓皆受吴氏父子欺榨已久，满怀怨恨，亦争先恐后负柴抱薪，相助唐军焚烧牙城南门。只攻打了一日，黄昏时分城门毁坏，吴元济走投无路，只得弃兵投降。申、光二州及诸镇兵二万余人亦相继降唐，淮西遂平。李愬利用风雪阴晦、烽火不接天气孤军深入，置全军于死地而后奇袭得胜，一战而定淮西，由是天下大震，而致朝廷威信大增，各藩镇皆恐惧不安。
淮西乱平之后，先是横海节度使程权奏请入朝为官，朝廷收复沧、景二州。继而卢龙镇使刘总上表请求归顺，成德镇使亦上表以求自新，向朝廷归献德、棣二州。成德军节度使王承宗病死，其弟王承元上表归降。元和十四年，朝廷又挟平定淮西之威，收复淄、青等十二州。藩镇割据局面因之暂告结束，唐朝恢复政令统一，宇内沸腾，百姓皆望再复开元盛世。唐宪宗叙论战功，诏命李愬为检校尚书、左仆射兼襄州刺史、山南东道节度使，襄、邓、随、唐、复、郢、均、房等州观察使，加勋上柱国，封爵凉国公，食邑三千户。又特命韩愈撰写《平淮西奉敕撰》，歌颂大捷，并在蔡州汝南城北门外刻石立碑。由于碑文甚少提到李愬战功，李愬部下石孝忠大怒，遂将《平淮西碑》砸毁。官兵奉命前来擒拿肇事者，石孝忠还将其统领打死，直告到宪宗案前。宪宗观览韩愈碑文不悦，遂命翰林学士段文昌重写再刻，方算罢休。正是：纵执如花神妙笔，掩人大功为何情？欲知后事如何，且听下回分解。