八月十二日，孙揆从晋州（山西临汾）出发，被李存孝侦知，安排三百骑兵埋伏在长子（山西长治长子县）以西的山谷中。
孙揆从未经过战阵，朝廷的委任让他有些忘乎所以。令士卒高举昭义节度使牙旗，手持旌节，身披宽大礼服，端坐在插着高大伞盖的车辆上，被众人拥护着缓缓而行，全然不去理会这是危险的前方。
正当他陶醉在这盛大仪式，沉迷于建立丰功伟业的畅想中时，一群身穿黑衣黑甲，仿佛从地底冒出的骑兵猛然杀了出来。他还没来得及做出反应，便被人打落车下，生擒活捉。
跟随他的三千士卒一哄而散各自逃命，被李存孝的骑兵赶鸭子式的一路追杀，在刁黄岭(山西长子县西)一带大部被歼，幸免遇难的也全都当了俘虏。
李存孝给孙揆戴上枷锁，用白色带子牵着他到潞州城下游行示众，还让人跟在后面高喊：“朝廷送孙尚书过来做节帅了！”
羞辱之后，李存孝将其交给李克用。李克用好心劝他归降，做自己的副使。打仗不行骨头却挺硬的孙揆凛然道：“我乃天子大臣，兵败身死理所应当，岂能给你这蛮夷做副使。”
李克用大怒，下令让人用锯子锯他，谁知怎么也锯不进去。孙揆痛骂：“你个狗奴！连锯人都不会，难道不知要用木板夹起来吗！”
行刑的人找来木板，把他夹起再锯，孙揆至死骂不绝口！
孙揆虽不知战阵，却也不失为一条铁骨铮铮的好汉！
九月，坚守泽州（山西晋城）的李罕之，在宣武军将领李谠、李重胤、邓季筠的围攻下渐感不支，向李克用求援，李克用派李存孝率五千骑兵驰援。
宣武军在城下叫阵，李罕之闭关不出。宣武军向李罕之喊话：“你总倚仗河东沙陀轻视我们，现如今张宰相进围太原，葛从周占据潞州。不出数天，沙陀鼠辈将再也无洞可藏。到了那时，你还要投靠谁呢！”
正在这时，李存孝带着五千骑兵杀来。但见他纵马环绕宣武营寨，大声呼喝：“我就是那个寻找洞穴的沙陀鼠辈，想用你们的肉喂饱我麾下将士，还不赶紧找个胖点的出来交战！”
宣武军将领邓季筠素有万夫不挡之勇，见李存孝如此张狂，不禁怒气勃发，踩蹬策马直取李存孝。两员猛将于阵前激战一处，只可惜邓季筠虽然骁勇，却也不是号称晚唐第一猛将李存孝的对手，不多时便被李存孝生擒活捉。
这一战，沉重打击了宣武军士气！
当晚，李谠、李重胤撤军逃离。李存孝、李罕之尾随追击，在马牢山（山西晋城南二十里）大破宣武军，斩首、俘获万余人，一直追到怀州（河南沁阳）才凯旋而回。
李存孝又掉头猛攻潞州（山西长治），葛从周、朱崇节不敌，率宣武军弃城逃走。
李存孝仅凭一己之力，赶走宣武军，堪称战神！
九月二十五日，驻军河阳（河南焦作孟州市）的朱全忠眼见大势已去，将李谠、李重胤追责处死后，班师返回汴州。
朱全忠这一走，标志着宣武军所属势力全部撤出晋地！
李克用任命康君立为昭义留后，李存孝为汾州（山西汾阳）刺史。
李存孝自认在此战中，他活捉孙揆、生擒邓季筠，一举收复潞州功劳最大，理应出镇昭义，却让康君立轻易得到。郁闷恼怒之下，好几天吃不下饭，由此滋生了反叛想法。
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