刘守光打算投奔沧州刘守奇（后文会讲述刘守奇出现在沧州的原因），时值寒冬腊月，天寒地冻，刘守光双脚被严重冻伤，肿痛难忍，又迷失道路，逃到燕乐（今北京市密云县东北），白天在山谷中躲藏，夜晚行走，一连几日没有东西吃。
刘守光让姬妾祝氏去村中乞讨食物。村民张师造见她不同于寻常农妇，心生疑惑，盘问之下，终于使她暴露身份，也问出了刘守光的藏身之所，于是带人将刘守光及其两个老婆、三个儿子抓获，打包送与河东军报功领赏。
李存勖正在举行庆功宴会，官员把刘守光押到，李存勖当即调侃道：“主人怎么听到客人到访后，逃得这么远？”
刘守光无地自容，与父亲刘仁恭一同被送到馆驿，得到了较为舒适的待遇，李存勖为他们供应饮食衣物及生活器具。
李存勖把消灭桀燕、俘虏刘守光父子的消息昭告天下，写成“露布”。
露布，最初的意思是不封口的公文，表示人人可看，后来多用作政治宣传，即把告捷文书写在布匹或绸缎上，用竹竿挑起或在地上拖行，让老百姓参观。
刘仁恭、刘守光戴着手铐脚镣，站在露布之下，经受着最后的侮辱。
刘仁恭夫妇对刘守光大声唾骂，“逆子，看你把咱家害得多惨！”刘守光低头无语。
豁子嘴吃肉，肥也别说肥。
几天后，李存勖途径定州，与王处直一同进庙焚香；当天入境成德，王镕亲自到边境迎接。
乾化四年（914）正月初一，王镕到李存勖营帐拜年祝福，同时提出一个小小的要求，说自己久仰刘仁恭大名，想借此机会亲眼看一看传说中的刘窟头。
李存勖征讨幽州前，王镕曾与李存勖在娘子关会面。李存勖管王镕叫“叔”，而王镕管李存勖叫“四十六舅”，二人又结成了儿女亲家，王镕幼子王昭诲娶李存勖的女儿（娃娃亲，王昭诲此时应该还是婴儿）。所以李存勖与王镕的交情不一般。
面对王镕的请求，李存勖一口答应，随后命人撤去刘仁恭、刘守光的刑具，领到席上，供人参观。
刘氏父子向王镕下跪磕头，王镕亦叩头回拜，并赐衣服、马具及酒食。客气了两句之后，刘氏父子居然真的大大咧咧地入席，开心地饮酒吃肉，毫无惭愧之色，这脸皮比幽州的城墙要厚。
正月十五元宵佳节当天，李存勖用铁链子拴着刘仁恭、刘守光，像牵狗一样，命他二人走在队伍的最前面，军乐队高奏凯歌，进入太原。
李存勖把刘仁恭、刘守光带到李克用庙前，告慰先父在天之灵，然后亲自到刑场上监斩。
刘守光吓得魂飞天外，大叫道：“我自知难逃一死，可有一事不服！怂恿我拒绝投降的，是李小喜，可他反而投降，卖主求荣，我死有不甘！”
李存勖找来李小喜，让二人当面对质。
面对旧主，李小喜目露凶光，厉声斥责刘守光，“你对父母兄弟的禽兽行为（私通父亲小妾、囚禁父亲、杀死哥哥），也是我教你的？”
李存勖见到李小喜这幅小人得志、悖逆旧主的嘴脸，不由大怒，下令：先斩李小喜！
刘守光趁机乞求道：“我擅长骑马射箭，不失为将才，大王欲霸天下，何不留我效力？”
他的伪皇后李氏、妃子祝氏都十分鄙夷他，斥责道：“好歹也是当过皇帝的人了，别丢人了好吧？事到如今，即便苟活，又有什么意义？大丈夫有死而已，有何惧哉？”
两个弱女子倒是昂首挺胸，慨然赴死。
刘守光至死都哀号不止，哭求饶命之声久久回荡。
斩首刘守光之后，李存勖下令，把刘仁恭押到代州，在李克用墓前，把刘仁恭剖腹挖心，再斩首。
李存勖，终于完成了父亲的第一个遗愿，消灭幽州刘氏父子。将幽州卢龙军、沧州义昌军纳入河东版图，镇州成德军、定州义武军也变成了河东集团的势力范围，整个黄河以北，后梁的势力范围就只剩下了魏州魏博军，而且也陷入了河东集团的三面包围之中。
在灭掉幽州刘仁恭父子之后，李存勖与王镕、周德威在赵州举行了三巨头会议，打算乘胜南下，攻取后梁的邢州东昭义军。
李嗣昭从太行山以西的潞州前来会师，后梁魏博节度使杨师厚率部增援邢州，眼看一场恶战就要打响。
关键时刻，河东一员裨将曹进金阵前变节投敌，投奔后梁，将重要的军事情报出卖给后梁。李存勖综合分析之后，决定取消战斗计划，撤军休整。双方偃旗息鼓。
对于叛徒曹进金，李存勖只能宣布收回他的“云”字……“进”字。
幽州刘守光僭越称帝，吸引了河东主力，使之在取得“潞州之战”、“柏乡之战”的胜利后，主动由攻转守。这是朱温收复失地、挥师北伐的重大时机，而且这还不是唯一的时机。因为与此同时，王建与李茂贞公开决裂，岐蜀内斗，也帮朱温消除了西部危机。