七月，王承宗派使者向朝廷表示，从前是听信了卢从史的鬼话，如今愿意再次服从朝廷，并由朝廷任命地方官吏。淄青节度使李师道上表要求根据王承宗的悔悟表现，希望朝廷罢兵。宪宗也自忖，出兵这么多天也没什么进展，就同意罢兵，同时答应仍让王承宗继续担任成德军节度使，并把德、棣二州还给成德镇，还命令各镇将士悉数返回本藩。当初，为了让各镇出兵讨伐，朝廷赐发各军布帛共二十八万匹，率先出兵的刘济还被加封为中书令。
九月，吐突承璀撤军回到长安，依旧任左卫上将军兼神策中卫等要职。裴珀 上言：“吐突承璀首倡用兵而无所建树，应该将他罢免以向天下谢罪。”给事中段平仲、吕元膺也说：“将他斩首也难以平天下之恨。”李绛还说：“此次不责承璀，以后朝廷就再难惩治败军之将了。”在这些人的要求下，宪宗罢去承璀神策军中卫的职务，将他降为军器使。朝臣们闻讯后都非常满意。
元和十年（公元815年），吴元济对自己的部下四处践踏掳掠不闻不问，还放纵这些人抢到了东都洛阳周围的地区。于是，宪宗下令罢免吴元济一切官爵，命令宣武等十六道进军讨伐吴元济。严绶进攻淮西兵马，刚获得小胜就麻痹大意，于是淮西兵马在夜间返回来袭击严绶。二月初二，严绶被吴元济击败于磁丘，并被击退了五十多里地，他赶紧逃入唐州城内据守。寿州团练使令狐通被淮西兵马击败，逃奔寿州城自保，而丢下在外边栅垒防守的士兵们，任由淮西军杀戮。九天以后，宪宗使左金吾大将军李文通替代令狐通，把令狐通贬到昭州做司户。吴元济向成德节度使王承宗、淄青节度使李师道求救。于是，王承宗就派部下尹少卿到长安替吴元济开脱，但在中书省被宰相武元衡训斥出来，气得王承宗上书诽谤武元衡。六月的一天黎明，武元衡在入朝的路上，突然遭人暗算，随从惊恐逃跑。一群武人拉着武元衡的马跑了十几步之后，又杀掉了他。于是朝廷下诏四处搜捕。人们怀疑这是王承宗指使人干的。神策将军还煞有介事地说：“这是王承宗派成德军中一个叫张晏的恒州士兵干的。”吏人将张晏抓起来严刑审讯，张晏禁不住拷打，诬服杀宰相罪。中书侍郎、同平章事觉得这可能是一桩冤案，但无人附和。后来张晏被斩，还有十八人受牵连而死。其实这是一桩错案，武元衡之死与王承宗、张晏没有关系。
七月，朝廷下诏历数王承宗罪过，决定从此不接收他进献的贡品。魏博节度使田弘正屯兵成德边境，老是被王承宗击败。田弘正败怒之余，上表要求主动出击。十月，田弘正进军贝州。
十一月，朝廷征发振武兵两千人，会同义武军讨伐王承宗。十二月，王承宗让他的兵将们四处掳掠，惹得邻镇都纷纷上书朝廷要求出兵讨伐他。这时朝廷正对淮西作战，如果马上对河北用兵，两线作战，国力实在不济，因此宪宗决定先对成德叛乱搁置不管，而集中兵力打淮西。
元和十一年（816年）正月，幽州节度使刘总将成德军打败，攻下了武强，并杀死一千多人。随后，宪宗下诏，将王承宗的所有官爵全部废掉，并命河东、幽州、义武、横海、魏博、昭义六道进军征伐王承宗。韦贯之屡次请求首先攻取吴元济，然后讨伐王承宗，他说：“陛下没有看到建中年间的事情吗？德宗开始时是要征伐魏博田悦和淄青李纳，然而，申蔡李希烈、卢龙朱滔、恒冀王武俊都响应田悦和李纳，才酿成朱批变乱的大祸，这是由于德宗不能将愤恨与抑郁隐忍几年，而欲速不达，拔苗助长所致啊！”宪宗不听从。
二月，昭义节度使郗士美破成德兵，斩杀一千多人；幽州节度使刘总破成德兵，杀死一千多人；魏博军也击败成德军并攻下了固城和鸡城。
四月，刘总在浑州击败成德军，杀死成德将士两千五百多人；义武节度使浑镐破成德兵于九门，杀千余人。
七月，田弘正在南宫大败成德军，杀两千余人。其后，官军屡有建树。
十二月，浑镐率大军逼近成德境，直到距成德三十里的地方才停下来驻军，王承宗则派一支突袭部队进入义武军控制的领地焚掠城邑。与此同时，浑镐在攻打恒州时没有成功，只好向定州退兵。
元和十二年（817年），郗士美在柏乡战败，被斩杀的士兵达一千多人，因此他只好退兵回到本镇。另一镇军队也因兵败退回沧州。由于战局恶化，宪宗只好把河北行营撤掉，让各方军队回归本部。
元和十三年（818年），吴元济被擒，征讨淮西的战役结束。王承宗托田弘正向朝廷表达顺从的意愿，而且言辞恳切地表示愿送二子为质，并献德、棣二州，一切都按朝廷的要求办。田弘正也多次上奏希望朝廷这样做。于是，经过再三考虑之后，朝廷答应了他的请求。四月，魏博镇派专人将王承宗的儿子王知感、王知信及德、棣二州的图印送到长安，朝廷只好再次让王承宗官复原职。
元和十五年（820年），王承宗故去。魏博节度使接替了他的职务。这样，也就终止了成德由王家父子世袭把持的局面。
宪宗平淮蔡
唐宪宗时，政权得到巩固。又兼推行有利于生产的两税法，国家财富日渐雄厚，这为削藩也准备了扎实的物质基础。这一时期，唐中央先后讨平剑南刘辟、江东李锜、淮西吴元济、淄青李师道等，国势可称为中兴。其中讨平吴元济的经过更是一波三折。
唐德宗贞元二年（786年），李希烈的部将陈仙奇指使医生陈山甫毒杀李希烈而取代其为淮西节度使。但随即李希烈的亲将吴少诚为主报仇，又杀了陈仙奇，并接任了淮西留后。
贞元三年（787年）五月，吴少诚厉兵秣马，整装备战。判官郑常、大将杨冀假传圣旨令申州刺史张伯元等除掉吴少诚，事情败露，郑常等人被杀。
贞元十五年（799年），吴少诚派兵偷袭唐州，杀监军邵国朝、镇遏使张嘉瑜，抢走千余名百姓。
八月，吴少诚带兵洗劫了临颍。于是朝廷下诏削夺吴少诚官爵，派各藩镇讨伐吴少诚。
贞元十六年（800年），韩全义被任命为蔡州四面行营招讨使，并节制各道兵将。但韩全义只会拍马行贿，勾结权贵，其人并无谋略。十月，吴少诚给官军监军送来礼物和书信，希望与朝廷达成妥协。十月二十三日，吴少诚的官爵被恢复。
顺宗永贞元年（805年）三月，彰义节度使吴少诚被加封为同平章事。
吴少诚宠信部将吴少阳，甚至谎说他是自己的堂弟，待他如自己家人一般。
宪宗元和四年（809年）吴少诚死后，吴少阳杀少诚之子吴元庆，自为留后。但当时朝廷正在攻打河朔，无暇顾及淮西，就姑且承认了吴少阳为淮西留后。元和六年（811年），朝廷又以吴少阳为彰义节度使。
元和九年（814年）吴少阳死，其子吴元济时为代理蔡州刺史，他不公开其父死讯，并自领军务。
魏博镇田弘正归顺朝廷后，淮西成为突出问题。十月，朝廷任命严绶为申、光、蔡招抚使，率领各镇共同讨伐吴元济。
元和十年（815年）正月，朝廷削夺吴元济官爵，命宣武等十六道军进讨淮西。严绶先出击并小胜，却未料到淮西兵乘夜偷袭。十月，双方再交手，严绶败于唐州以北的磁丘，全军后退五十余里，退保唐州。寿州团练使令狐通也为淮西军所败，退守州城。寿州境内的军事据点全被淮西军摧毁。
三月，李光颜在临颍及南顿二地大破淮西军。不久恒州与郓州接到了吴元济的求救，王承宗和李师道屡次上表请求赦免吴元济，宪宗不肯听从。当时，朝廷派兵征讨吴元济，淄青的李师道便让大将带两千人奔赴寿春，名为讨伐，暗地却帮助吴元济。
李师道平时豢养着刺客和谋士几十人，供给他们丰厚的资财。其中有人劝说李师道：“自古用兵以粮为重。现在，河阴转运院积蓄着江淮地区的赋税，最好先暗中前去焚烧河阴转运院。我们可以募集洛阳的几百个无赖，抢劫城市，焚烧宫廷，使朝廷没有征讨蔡州的时间，却要首先去援救自己的核心。这无异于釜底抽薪，必可救蔡州。”李师道采纳了这个建议。从此，各处都有盗贼暗地里活动。一天傍晚，有强盗数十人攻打河阴转运院，杀伤了十多个人，烧掉钱财布帛三十多万缗匹，谷物三万多斛。此事发生以后人心惶惶，群臣多数请求停止用兵，宪宗就是不听。
各军长时间讨伐淮西，却毫无建树。五月，宪宗遣御史中丞裴度到前方劳军，并了解备战情况。裴度回朝后，告诉宪宗，淮西肯定能够攻取，并且分析了情况。他还说：“我观察各位将领，唯有李光颜善于用兵，且有忠义之心，必成大器。”宪宗听了非常高兴。
九月，朝廷任命韩弘为淮西诸军都统。韩弘拥兵自重，迟迟不出兵淮西。李光颜能征善战，韩弘想收买他，就在大梁全城访求一美妇人，教她歌舞丝竹，饰以珠玉金翠，派人送给李光颜。光颜说：“我对韩公的美意十分感激。然而将士们皆奋勇杀敌，出生入死，我又怎能独自享乐呢？”说罢，将这名歌妓退了回去。
十月，调户部侍郎李逊为襄、复、郢、均、房节度使，右羽林大将军高霞寓为唐、随、邓节度使。其中，由高霞寓专门负责攻战，李逊专事调饷。
元和十一年（816年）三月，寿州团练李文通在固始击败淮西军，攻克镦山；唐邓节度使高霞寓在朗山杀敌一千余。六月初十，高霞寓在铁城大败，只身逃脱。当时，征淮西的诸将，在打胜仗时夸大战功，而一旦打败仗则推脱责任，隐瞒不报。至此，直到巨大的失败已无法掩盖时，才上奏报闻，朝廷上下闻讯一片惊恐。宰相们入朝觐见宪宗，打算劝说宪宗罢兵，宪宗说：“胜败乃兵家常事。今日讨论之事只是如何用兵，如何调度将领，如何配给钱粮，怎能因一时胜败就兴罢兵之念？”于是，宪宗唯独采用了裴度的进言，其他主张停止用兵的言论也逐渐平息了。十五日，高霞寓退守唐州。
宪宗指责高霞寓兵败之事，高霞寓则以李逊不配合为由。秋季，七月，宪宗将高霞寓贬为归州刺史，李逊也贬为恩王傅。同时，宪宗升河南尹郑权为山南东道节度使，任荆南节度使袁滋为彰义节度使和申、光、蔡、唐、随、邓观察使，治所唐州。袁滋到了唐州，撤去监视敌情的哨兵，不准士兵有刺激敌军的行动，对敌军采取了妥协的绥靖政策。
朝廷见袁滋不中用，十二月，将袁滋解职，改派太子詹事李愬为唐、随、邓节度使。李愬来到唐州。唐州兵士因前次死伤甚众，纷纷产生恐战情绪，李愬也知道这种状况。在众人出来迎接李愬时，李愬便对他们说：“我只是奉天子之命来安抚你们的，并不会带你们出去打仗。”大家相信他，都放心了。
李愬亲自去看望将士们，慰问抚恤受伤和生病的人，却不盛气凌人。有人进言说军中政事有欠整肃，李愬说：“我并非不知此事。袁尚书专门以恩惠安抚敌人，必定要增设防备。我却偏要维持现状，让敌人放松警惕。这样才好找到破敌之计。”淮西人自认为曾经打败过高霞寓和袁滋两个主帅，又因为李愬的名望与官位一向卑微，因而轻视他，于是便不再作防备。
宪宗派遣盐铁副使程异在江淮地区监督管理资财与赋税。
回鹘多次向唐朝求婚。无奈朝廷正在用兵，朝廷无余钱筹办婚事，宪宗只得作罢。元和十二年（817年）二月初一，宪宗遣摩尼教僧人等返回回鹘，命令宗正少卿李诚出使回鹘，向回主讲明朝廷现状，希望得到回鹘谅解。
李愬策划袭击蔡州，上表请求增派兵力，宪宗颁诏将昭义、河中、鄜坊的步、骑兵两千人拨给了他。初七，李愬派马少良率兵巡逻之时，恰遇敌将丁士良，遂大战，并将之生擒。丁士良是吴元济骁勇善战的将领，经常危害东部的唐州、邓州等地。大家请求剜其心以谢百姓，李愬表面应允下来。不久，李愬把丁士良叫来，当面责问他，丁士良毫无惧色。李愬说：“真英雄也！”他命令为丁士良松绑。于是丁士良主动说：“我原来不是淮西的官吏，贞元年间我隶属安州，与吴氏作战，被吴氏抓获，本以为必死无疑，怎知吴氏竟释放了我还被委以重任。我因为吴氏而得以再度存活，所以我尽力为吴氏父子效命。昨天力尽被擒，我也料想这次要被处死，现在您又让我存活。我愿效犬马之劳以报活命之恩。”于是，李愬将衣服和器具又给了他，任命他为捉生将。
初九，蔡州的古葛伯城被淮西军攻克。
丁士良向李愬进言说：“吴秀琳手握重兵，屯驻文城栅，乃敌之左膀右臂。
官军不敢靠近他的原因，就在于有陈光洽为他主谋。陈光洽虽精通谋略，善于用兵，但浮躁不稳，喜欢亲自接战。请让我替您首先捉住陈光洽，这样，吴秀琳则不战自降。”十八日，丁士良捉获了陈光洽，带着他回来了。
三月下旬，李愬派董少玢等分兵攻打各个营栅，董少玢不久即攻克马鞍山，旋即拿下路口栅。
四五月间，官军又连续攻陷冶炉城、西平、楚城、青喜城等地。
每当有敌兵投降，李愬必来询问情况，因此对敌情了解得很透彻。李愬厚待吴秀琳，并和他商量夺取蔡州的办法。吴秀琳说：“光靠我是不能夺取蔡州的，必须有李佑帮助才行。”李佑是淮西骑将，有勇有谋，据守兴城栅，常常欺凌官军。一天，李佑率人到张柴村割麦，被李愬部将史用诚用计擒获。李佑被俘后受到礼遇。
李愬对攻打蔡州的计划极为保密，只把李佑和李忠义找来，避开旁人商议，有时甚至通宵达旦。官军对李佑早有成见，遂散布谣言称李佑乃敌军卧底奸细，还说消息来源于敌军间谍。李愬担心这些流言被朝廷知道处于被动，当众给他带上刑具送往京师，并密奏说：“讨平淮西，非李佑不可，杀了李佑，淮西就得不到了。”宪宗于是下诏释放李佑，把他送还李愬。李愬见到李佑很高兴，拉着他的手说：“谢主隆恩，你终于回来了。”随即委任他为散兵马使，让他佩刀巡逻警卫，出入营帐，有时和他同宿，密谈到深夜。唐州、随州牙队，皆山南东道精锐，号称“六院兵马”。李愬又派李佑担任六院兵马使。
按照以往的军令，窝藏敌军的间谍要全家斩首。李愬采取怀柔政策，取消了这道军令，让人厚待那些家属，间谍们对他感激不尽，纷纷叛敌投诚，使李愬了解了不少敌军情报。为了麻痹淮西军，李愬组织了一次攻打朗山的行动，自然没有成功。随即，李愬招募敢死军士三千人，号称“突将”，从早到晚亲自教练，让他们随时待命。
吴元济见部下接连叛去，形势日渐恶化，便在六月上表请罪，表示愿意归顺朝廷。宪宗派遣中使送来诏书，特许不杀死他，但由于他手下人从中作祟，他还是没能束身归朝。九月，李愬准备攻打吴房县。诸将领都说：“今日不宜攻城。”李愬说：“我们兵马为数较少，正面作战，兵力不够，唯有出奇兵方有胜算。敌人因今天是不利出兵的日子便不会戒备我们，这才是我们杀敌的机会啊。”于是李愬率军前往，攻取吴房的外城，杀敌千余人。剩下的吴房兵马防守内城，不敢出战。李愬遂领兵诈退，以诱淮西将领孙献忠中计出城追击。众人惊慌失措，准备逃走，李愬跳下马来，靠在胡床上，下达命令说：“临阵脱逃者，杀无赦。”众人回军尽力作战，孙献忠阵亡，淮西军也随即败退。有人劝说李愬乘胜攻打吴房的内城，并认为是能够攻克的。李愬却说：“我不这样认为。”于是李愬率领兵马返回营地。