禁军不战而胜，占据潞州。李存孝虽然在此战中的功劳最大，但李克用却让其他将领成为了昭义节度使，李存孝仅获得了一个汾州刺史。因此，他开始对李克用产生不满。
尽管如此，他在之后的战事中依然尽心尽力，只是他与义兄弟李存信相互猜疑、记恨，导致了李存孝和李克用之间的关系发生了翻天覆地的变化。
892年，李克用向成德节度使王镕和卢龙节度使李匡威的10万联军发动攻击，任命其义子李存质协助李存孝一同作战。
结果二人因为之间的关系而逗留不前。李克用只好愤怒地改派他人。李存信之后又对李克用进谗言，说李存孝已有疑心。
李存孝心里不安，便暗中联系朱温，愿意献出泽州和邢州作为条件归顺朝廷，并且请求担任节度使攻打李克用。
唐昭宗同意了。李克用知道之后大怒，于893年7月出兵讨伐李存孝，让李存信在邢州龙冈县的琉璃陂驻扎。李存孝随即夜袭李存信军营，使其军大乱。
李克用于是带兵围困李存孝所镇守的城池，挖掘深沟断绝其对外联系，但被李存孝出兵冲击，无法成功。
曾经投靠于李存孝的袁奉滔在此时给出了一个建议。他认为李克用即使挖了深沟，也不会驻守于此，而是让部下留守，自己退却。而这些人就不足以畏惧其深沟，根本无路。
李存孝于是不再阻止进军八界。结果在后来不能出城半步，导致军粮断绝，只能投降。
李存孝曾向李克用表明自己之所以叛变，完全是遭受李存信的诬陷。
李克用清楚后也想网开一面。只要有大臣向李克用求情，他便可以顺着台阶放了李存孝。可是李存孝的功绩早已被众人嫉妒，无人为其求情。最终，他以叛党之罪被实施车裂之刑。
在《残唐五代史演义》中，铁枪王彦章作为朱温手下的第一猛将，与李存孝对战时却不能熬过两个回合。
当他每一次冲锋陷阵时，其勇猛势不可挡，敌军听闻名声就闻风丧胆，这便有了“犟不过你”的说法。
关于他被处以车裂之刑时，还有这样一个故事。由于他天生神力，当五匹马狂奔时却没能将李存孝撕裂。
李存信以为马力不够，便换马重来。就这样来回五六次，李存孝依然没死，但强力的拉扯却让他痛苦不堪。
最后，他乞求李存信断其四肢筋骨，方才成功。后人根据民间故事将其形象剪成窗花贴在门窗之上，用以镇宅驱邪。
根据正史来看，李存孝被称为五代时期的第一猛将，是有被演义小说夸大的成分。他固然勇猛，但还不能与项羽并列。
而论战绩，我们前两期视频讲过李克用的亲儿子李存勖和其义子李嗣源，他们的作战记录均在李存孝之上。
如果说他是唐末名将，肯定实至名归。但是称其为五代第一猛将，显然不能名列其中。
——“没啥好说的，他就是五代十国时期最猛的，王彦章在他手上走不了几个回合的。”
——“冉闵武力值也很猛的，他两感觉有一拼。”
——“不是，冉闵和他也不是一个时期的。”</p>