河东军在这边作战,南边也传来让河东人振奋的消息:后梁郢王朱友珪纵妻与朱温乱伦,因没有得到嗣君的位子,在洛阳发动兵变,杀死了朱温,随后朱友珪继位。后梁乾化三年(913年)正月,趁朱家内乱之时,河东军周德威部攻下顺州(今北京顺义),李存审部攻下檀州(今北京密云),形势对河东越来越有利。同年,河东军李嗣源率军攻武州(今河北宣化),逼降武州刺史高行珪。
刘守光的各路人马见大势已去,相继投降,此时刘守光控制的地盘只剩下了一个幽州城。四月,河东军攻到幽州城下。刘守光忙向后梁求救,但此时的“大梁皇帝”朱友珪自身难保,无暇顾及周边事态。于是,刘守光又转求契丹族首领耶律阿保机,阿保机见他难成气候,也没把他当回事儿,任其自生自灭。
至此,刘守光的地盘绝大部分都被李存勖划走,成了真正的孤家寡人。见大势已去,刘守光只好向周德威投降,但开出一个条件:“我要亲自向晋王投降,晋王不来此,守光宁死不降。”