唐宪宗在招抚失败后，在元和十年（815年）正月十七日，发布《讨吴元济诏》，正式向吴元济宣战。
“甲子，以严绶为申、光、蔡招讨使，都督诸道兵招讨吴元济”。“制削吴元年官爵，命宣武等十六道进军讨之”。
战争打得异常艰苦，以统帅的更替可以分为三个阶段。
第一阶段从元和九年十月到元和十年九月。这一阶段主帅是严绶，他的指挥能力一般，在兵力占优的情势下，他采用消极防守的策略。只有李光颜和柳公绰在局部取得了一定胜利。
成德节度使王承宗和淄青节度使李师道请求赦免吴元济被拒绝后，两人采取各种手段破坏朝廷征讨淮西的活动。
元和十年四月，李师道派人放火烧毁朝廷在河阴地区的粮仓。元和十年六月三日，李师道派人将主战的宰相武元衡刺杀，另一位主战的大臣裴度也被刺客袭击，受了重伤。
李师道企图通过这些暴力活动恐吓唐宪宗，让他知难而退，但是唐宪宗却毫不退缩，继续讨伐淮西。
第二阶段从元和十年九月到十二年七月。这一阶段主帅为宣武节度使韩弘。
这一阶段，唐军在北面战场攻克郾城，迫使淮西军抽调兵力前往北线，为之后在西面战场的李愬“雪夜下蔡州”创造了条件。
在西面战场，高霞寓率领的唐军在铁城遭遇惨败，唐军全军覆没。朝廷要求罢兵的呼声高涨。
唐宪宗仍然坚定不移：“兵食不足者助之耳，岂得以一将失利，遂以罢兵乎”？
元和十一年，李愬出任邓唐随三州节度使，负责指挥西面战场，李愬的上任使西线战场取得较大进展。
第三个阶段从元和十二年七月到战争结束。这一阶段，唐宪宗果断任命裴度为主帅，裴度到任后，废除监军使，军队指挥权完全归将领。
元和十二年十月八日，李愬向裴度汇报奇袭蔡州的计划，得到裴度的批准和支持。
十月十五日，李愬带领九千人马，突袭蔡州。当晚大雪纷飞，给大军的行进带来极大的困难，但是也增加了突袭的成功性。
为了保密，李愬没有告诉将士们此行的目的地，直到东行六十里来到张柴村，这里距离蔡州已经很近，此时李愬才说出这次的目的地是蔡州。
将士们都以为这次有去无回，但是迫于军令不得不继续前行。
李愬擒吴元济
官军到达蔡州后，蔡州守军根本想不到官军会出现，根本没有防备，官军轻易地攻下了蔡州，将吴元济抓获送往京师。
四.削藩最后一战——平定淄青李师道
淮西被平定后，对其他藩镇产生极大的震慑力。
元和十三年，成德的王承宗向朝廷献出德隶二州，输赋税请官吏，归顺朝廷。幽州节度使刘总随后也归顺朝廷。横海节度使程权“内不自安，请举族入朝”。
淄青节度使李师道“遣使上表，请以长子入侍，并献沂、密、海三州”，本来这是皆大欢喜的结果，但是李师道在妻妾的反对下，撕毁了与朝廷的协议。
元和十三年七月，唐宪宗“下制罪状李师道，令宣武、魏博、义成、武宁、横海兵共讨之”。
这次讨伐李师道的主力是韩弘的宣武军、李愬的武宁军和田弘正的魏博军，由于朝廷的攻势凌厉，李师道不得人心，元和十四年二月，李师道手下大将刘悟临阵倒戈，生擒李师道。
五.唐宪宗为何能取得元和中兴的伟业？
1.财政因素
我们知道，打仗拼的是财力，没有充足的财政支持是无法进行一系列的战争。
唐代宗和唐德宗尽管未能成功削藩，但是他们发展经济，选用刘晏和杨炎两位理财能手整顿财政。
唐德宗时朝廷的财政收入达到一千三百万六千贯，比唐代宗末年的收入翻了一倍。
到唐宪宗时，全国的财政收入已经达到三千五百一十五万贯。
由于唐宪宗在位期间多次进行削藩战争，耗资巨大，尽管此时国库比唐代宗和唐德宗时充实，但是仅仅靠当时的国库是无法完全支撑那么庞大的开支的，因此，唐宪宗还采取了多种财政补充措施。
一是接纳违制进奉。唐顺宗时，下诏“诸州府常贡外，不得别进财物、金银器皿、奇绫异锦、雕文刻镂之数”。
到唐宪宗时，虽然他知道这些进奉对国家财政不利，但是为了削藩，他对违制进奉采取和稀泥的态度，他对违制者不加处罚，还将进奉之物送入度支库。
