既然情報已經是確鑿無疑了，呂元膺立即下令升帳，部署兵馬直撲那股叛軍的駐地。由于叛軍的指揮官訾嘉珍和門察已經向朝廷投誠，勢成烏合之眾的那些叛軍根本不堪一擊，很快就被殲滅殆盡了。

在慶功宴上，訾嘉珍和門察這兩個慣于見風使舵的家伙干脆一不做、二不休，當場供出了——當初指使刺殺武元衡和裴度的人，也正是平盧淄青節度使李師道。呂元膺和白居易深感此事非同小可，于是緊急聯名上奏朝廷。

就這樣，派遣殺手當街刺殺宰相的真兇竟然意外曝光！原來一直藏在幕后操縱的那只黑手，竟是久懷異心的平盧淄青節度使李師道。

獲悉消息后，唐憲宗再次隱忍不發，因為他知道，無論真兇是成德節度使王承宗，亦或是平盧淄青節度使李師道，在淮西沒有平定之前，朝廷只能是隱忍不發，以避免多線作戰。

在當時，唐軍也是困難不少，平定淮西的戰爭從元和九年（813年）一直打到元和十二年（817年），四年間唐朝的財政負擔越發沉重，但各個將領之間，以及中央軍與地方軍之間則互相觀望、繼續玩寇自重，以致戰爭進展十分的遲緩。

在這種情況下，元和十二年（817年），裴度向唐憲宗請求親自前往前線督戰，臨行前，裴度對唐憲宗說：“臣若順利破賊，必有面圣之日，如果不能成功，定無歸闕之期。”

裴度以必死決心請求督戰，就連唐憲宗都感動得當場流下了眼淚。終于，在裴度的有力統領下，原本一盤散沙的唐朝官軍開始相互配合、戰力大增！與此同時，中唐名將、忠武節度使李光顏有感于裴度的知遇之恩，也對淮西吳元濟的軍隊發起了猛烈進攻，迫使吳元濟將軍隊主力調往北線應戰，從而導致淮西南線的防守出現空虛。

在這種有利的態勢之下，元和十二年（817年）十月初十，名將李愬親率近萬名精兵，冒著風雪連夜挺進淮西南線老巢蔡州（今河南汝南）。在這一役中，李愬軍順利擒獲淮西節度使吳元濟，一舉終結了淮西為時30多年的割據叛亂。

淮西的平定，極大地震動了全國各地藩鎮，各個藩鎮紛紛表態愿意歸順唐朝中央。隨后，先是橫海節度使程權奏請聽從朝廷任命、入朝為官，并獻出了滄州、景州（今河北景縣）；幽州（今BJ）節度使劉總也上表請求歸順，劉總自己甚至削發為僧，掛冠而去；見到各個藩鎮紛紛歸順，成德節度使王承宗也上表請求改過自新，并向朝廷獻出了德州、棣州（今山東惠民東南），還將兩個兒子王知感、王知信作為人質送到了長安。

元和十三年（818年）七月，唐憲宗又命令各路唐軍共同討伐平盧淄青節度使李師道，一年后，迫于唐朝官軍壓力，平盧淄青發生內亂，李師道父子被部下斬殺、父子兩人首級均被傳送長安，至此，這位下令刺殺武元衡和裴度的囂張軍閥，終于落網伏法。

李師道被殺后，唐朝自安史之亂以后持續六十多年的藩鎮割據，一度基本消失，“垂六十年，藩鎮跋扈河南北三十馀州，自除官吏，不供貢賦，至是盡遵朝廷約束”。而從唐憲宗在元和元年（805年）即位發動削藩開始，至此歷經唐朝中央14年努力，終于一度平定了藩鎮割據，史稱“元和中興”。

從力主削藩的鐵血宰相武元衡當街被殺，時間又過了三年之后，唐朝中央政府終于實現了基本掃平藩鎮割據的愿望。武宰相若是泉下有知，也應該會瞑目了吧？