手？不久就被李克用击败，堵刑州。
存孝登上城楼，哭着对城下的李克用说道：“儿蒙王的大恩，位至将相，难道愿意舍父子的关系而投仇敌？这是由于存信诬陷的缘故。希望能活着见王，说一句话就死。”
李克用很感伤，派刘夫人入城慰谕。刘夫人带着李存孝回来，他磕头请罪道：“儿于晋有功而无过，所以至此，是存信的缘故！”
李克用呵斥道：“你写给朱全忠、王熔的信，大肆毁谤我，这也是李存信逼你干的吗？！”于是将他押回太原，以车裂之刑处死。
其实李克用本不想杀他，希望诸将为他求情，就此顺势免了他的罪，谁知诸将都妒忌他，没一个为他求情。李克用为此深恨诸将，但却没有谴责过李存信。李克用惋惜存孝，为之十多天不理政事，兵势也逐渐转弱，而朱温的势力则开始变得越来越强大
后来，在李存孝死后，王彦章再无敌手，竟然连挑晋军猛将三十六人，急得李克用大哭说道：“假如我儿存孝若在，何至于此？”
关键时刻，军师出计，派人假扮李存孝出阵，竟惊走王彦章，将王彦章的弟弟，同样是当时猛将的王彦龙活活吓死。由这些事情，都可以看出李存孝的勇猛。
李存孝死后，李克用每次和诸将赌博，