第二件大事是晋王李克用头上生了个毒疮，不治身亡。李克用弥留之际将自己的弟弟内外番汉都知兵马使振武节度使李克宁、监军张承业、大将李存璋、吴珙、掌书记卢质等人召到身边告诉他们自己要立儿子晋州刺史李存勖为嗣。李克用对大家说：“我这个儿子志向远大，将来必能成就我未竟的事业，希望你们辅佐教导他。”正月十九日李克用意识到他已经不行了，于是把儿子李存勖叫到身边。李克用令小校拿过三只箭矢来交给李存勖，对他说：“这第一枝箭代表幽州刘守光父子，他父子反复无常，儿要与我先灭幽燕；这第二枝箭代表契丹耶律阿保机，他原与我结盟，共击叛梁，可他背盟附梁是我北方强敌，儿要与我北击契丹。第三枝箭代表朱梁，朱温乃我世仇，篡唐灭国大逆不道，我儿若能折此三箭，为父死也瞑目也。”接着李克用又说：“李嗣昭困于重围，我来不及见他一面了，等把我埋葬以后你和周德威等人马上竭力救他。”又对李克宁等人说：“亚子就烦劳你照管了。”亚子是李存勖的小名。李克用说完这句话就闭上了眼睛，永远离开了人世，终年五十三岁。李克用死后葬在雁门（今山西省代县）。
李克用无疑是五代时期著名的英雄人物，正是他奠定了后唐王朝的基础。元朝诗人李俊民游李克用墓曾题诗一首名为《题李晋王墓》
诗云：雄名凜凜振沙陀，为国功深奈老何。
多少三垂岗上泪，伶人哪进百年歌。
可是虽然李克用指定李存勖继承他的王位，事情进展的也不顺利。李克宁多年掌握河东军政大权，有人希望兄终弟及，由李克宁继承王位。李存勖心中有点害怕，于是他去拜会自己的叔叔李克宁，表示愿意将王位让给叔叔。李克宁这时表现的很坚决，他说：“你是晋王的嫡长子，而且有先王的遗命，谁敢违抗呢？”河东将士在外要拜见李存勖，他却跪在李克用灵前啼哭不止。张承业对他说：“大孝在于不丢先王基业，多哭无用。”于是搀扶着李存勖出来与众人相见，继位为河东节度使、晋王。李克宁带领众将及百官祝贺。当时梁军正围困上党（潞州首府），李存勖把军府事务都委托给李克宁掌管。
晋王李存勖任命李存璋河东军城使，马、步都虞侯。先王李克用在时多宠信依靠胡人军士，因此这些人横行不法侵扰店铺，李存璋上任后逮捕了其中尤为残暴蛮横者，一月之间城市即秩序井然。
五代时期大军镇首领都喜欢认干儿子，为作战的需要，在军队中挑选能打的武士养做义子。晋王李克用与他们一样，也养了不少干儿子，在历史上有十三太保之称。李克用最有名的干儿子就是五代第一英雄李存孝。李存勖继承王位时李存孝已死，但还有几位李克用的干儿子手中都握有兵权，晋王李克用在世时也对他们像亲儿子一样，他们年龄都比李存勖大。这些义儿干殿下中有人看不起李存勖，认为他年龄小，不服李存勖的号令。李存勖继位后，他们有的就托病不出，有的就见晋王不拜。李克用死后李克宁在晋军中权势大，这些人中不少愿拥护李克宁继位。其中养子李存璟就暗中劝说李克宁说：“兄终弟及，自古有之。叔叔须拜见侄子，于心何安！上天授予的东西不取，后悔就来不及了。”李克宁这时还比较理智，他说：“我们家向来父慈子孝，先王的基业已经有了归属，我又何必强求呢？你不要再说，要不我杀了你。”
可是李克宁却有一位强势的老婆孟氏，这些干儿子就鼓动自己的老婆去做孟氏的工作，劝说李克宁搞掉李存勖，自己做晋王。由于自己老婆的鼓动和那些与李存勖不和的李克用的义子的煽惑，李克宁渐渐改变了主意。这期间由于政见的不同李克宁与张承业和李存璋也产生了矛盾，李克宁一怒之下还擅自杀死了都虞侯李存质。李克宁还要求兼任大同节度使，并以蔚州、朔州、应州为巡属，李存勖都答应了他。
为了搞掉李存勖，李存璟等人给李克宁出主意，等李存勖过府探望李克宁时，杀死张承业、李存璟，拥立李克宁为节度使，归附梁王朝，将李存勖和太夫人曹氏捉住送往大梁。为了知道李存勖的行动，李克宁找了一个人来监视宫内的消息，这人就是太原史敬熔。李克宁召见史敬熔把自己的计划告诉了他，并要求他在晋王府做间谍。可是李克宁没想到史敬熔根本就是李存勖的人，他回到晋王府马上把李克宁的阴谋报告了太夫人曹氏。曹氏召李存勖、张承业等商量对策。李存勖说：“至亲不应该互相残杀，我如果让位，祸乱就不会发生了。”张承业说：“李克宁要把你母子送入虎口，不除掉他怎能安定？”
公元908年二月二十一日，李存勖召集李存璋、吴珙、义子李存敬、长直军使朱守殷等做好准备，摆下宴席宴请诸将及功臣。李克宁、李存璟不知是计也来赴宴，晋王李存勖大喝一声，埋伏在帐下的士兵一拥而出，将李克宁、李存璟等人拿下。晋王李存勖哭着述说：“我曾愿将王位让与叔父，叔父没答应，现在事情已定，怎么又要暗害我母子，忍心将我母子送给仇人？”李克宁只好辩解：“这都是坏人挑拨我们之间关系。”当日李存勖命将李克宁和李存璟杀掉。李存勖保住了晋王的位置，为今后的霸业铺平了道路。
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