李愬仔细分析淮西的形势，向裴度提出了奇袭淮西镇首府蔡州的建议。
他认为，淮西兵与官军厮杀三年，战斗力再强也消耗的差不多了，眼下只不过仍在作困兽之斗，官军想要快速结束战斗还有困难。但淮西的外援完全断绝，三州民力已经到了山穷水尽的地步，假以时日，官军就是坐地而围，也能把吴元济耗死。但是全天下都在看着淮西战争形势，多等一天便夜长梦多，因此必须短时间内解决战斗，唯一的办法就是直取蔡州，擒贼先擒王。
裴度完全同意李愬的建议，调度诸军加强攻势，把淮西的军队吸引到北线。为李愬直取蔡州创造战役条件。
将帅和洽，仗就好打了。
三、雪夜突袭
李愬诸事齐备，但其战役企图一直秘而不宣。他一直在等待奇袭的时机，但当年五月以后一直大雨不断，不利于长途行军，因而无法实施突袭。直到当年十月天气转凉，才终于等到合适的时机。
十月初十日，淮西朔风四起，彤云密布，似乎要下雪。李愬当机立断，天刚黑，便命令全军出发。他把全军分为三部分，命降将李祐、李忠义率骁勇之士三千人为先锋，他自率三千为中军，田进诚率三千殿后。诸将皆不知李愬的意图，到达蔡州外围据点文成栅时，众军请示行军目的。李愬仍不肯讲实情，含糊地说再向东走六十里便停。
进入蔡州张柴砦（今河南遂平县东南）时，与淮西军的一小股戍卒遭遇，官军迅速消灭之，然后停下来短暂休息，迷惑不解的诸将再问行军欲往何处去。
张柴砦之东便是蔡州的腹地，之前官军从不敢深入此地。诸将之前见李愬加强骑兵训练，便隐隐猜到有奇袭的倾向，此时进兵到此，八成便是奇袭。大军已入绝地，不向前便是死，李愬置之死地而后生的目的已经达到，便断然对诸将说：“入蔡州取吴元济也！”
是夜天气极寒，风雪大起，“大风裂旗旆，马栗而不能跃，士卒苦寒，抱戈僵仆者道路相望。”然而由于之前准备充分，士卒皆有死战之意，遂克服困难继续奔袭。
蔡州外围还有朗山路口和洄曲桥两个险要的据点，李愬各留五百人据守，防止外围淮西军发觉后回援。
到了半夜，雪越下越大，纷纷扬扬，扑面入眼，几步开外便难看清人，路上积雪越来越深，极不利于行军。但这也使得蔡州的斥侯畏寒不出，城上的守军也避雪放松了警惕，客观上给李愬袭击创造了有利条件。
官军又急行军七十余里，终于杀至蔡州城下。城外有一处鹅鸭池，李愬命士兵乱打鹅鸭，以噪声掩盖士兵登城的声音。
李祐、李忠义二人虽是淮西降将，但感念李愬对自己的恩德，因而不惜以死相报。他两人率先爬上城头，率敢死之士杀到城门边，一番搏斗杀尽守卒，开城门引大军入城。
自李希烈起兵作乱已来，作为淮西首府的蔡州已经三十多年没见过官兵到来，因而守军警惕性极低。李愬大军得以顺利杀到吴元济住宅所在的牙城（蔡州的内城），此时天刚黎明，大雪也停了。
这时牙城的守兵才发现不对劲，于是慌忙报告吴元济说官兵来了，外城已陷。
吴元济刚从睡梦中惊醒，他听见牙城外兵卒呐喊，略定了定神，便笑道，一定是守卫洄曲的士卒回来索要寒衣而作乱。
李愬对士卒们大喊：常侍传语。吴元济听见了，这才感觉不对劲，连忙率众上城拒战。所谓的牙城，只不是一座稍大些的宅院，有一些简单的防御设施，根本无法抵挡官军的攻击。吴元济死也想不到这个名不见经传的李愬，竟如神兵天降直捣蔡州。事已到此，吴元济明白大势已去，便下城投降。
淮西军见主帅被擒，三万余人不战而降，吴元济被送到长安当众处死，淮西镇也被肢解后并入其他军镇。为祸大唐三十多年的中原第一强藩就此烟消云散。
其余藩镇目睹官军如此神勇，无不望风款服，即使仍有负隅顽抗的，也被唐军乘势消灭。大唐自安史之乱中衰后，国势终于得以恢复。
而李愬神兵天纵、雷霆一击，无疑是大唐波澜壮阔的平藩画卷上最辉煌、最亮眼的一笔。
