启用李愬
朝廷内外为之震惊。但宪宗决意继续用兵，并以名将李晟之子太子詹事李愬为西路唐军统帅。 元和十二年(817年)，讨伐淮西的战事进入了关键的一年。五月，宪宗下令停止 对成德用兵，决心集中力量，先平定淮西。这时，北路李光颜率河阳、宣武、魏博、河 东、忠武诸镇唐军渡过溵水，进至郾城，击败淮西兵3万，歼灭十之二三。郾城令董昌 龄、守将邓怀金举城降唐。
胜利在望
吴元济得知郾城不守，十分恐慌，将亲兵及蔡州守军全部调 往北线，以增援董重质防守的洄曲。淮西军的主力和精锐都被吸引到了北线。这就为西 路唐军奇袭蔡州创造了条件。 这一年六月，吴元济见部下多降唐，兵势不振，上表请罪，声称愿束身归朝。宪宗 派中使赐诏，允许免其死罪。但吴被其左右及大将董重质所挟制，无法归朝。淮西已到 了穷途末路、指日可下的地步。
裴度督战
七月，唐宪宗因对淮西用兵4年，馈运疲弊，民力困乏，深以为患，遂任命主战最 力的裴度兼领彰义军节度使、淮西宣慰招讨使，赴前线督战。
八月，裴度到达郾城后，上表说诸道皆有宦官监阵，将士进退均取决干中使。胜则 被其冒功，败则被其凌辱，将士谁也不愿出力奋战。宪宗准其所奏，悉去诸道监阵中使。 诸将始得独断专行，战多有功。李愬因此也就得以不受阻拦地发挥其才能。
战役准备
李愬抵达唐州(今河南泌阳)后，采取了种种措施和行动，为奇袭的成功奠定了基 础。 首先，他下车伊始，即亲自行视慰问将士，存恤安抚伤病员，以稳定军心。同时， 又有意示弱，故作柔懦懈惰，御军宽怠，以麻痹敌军。淮西军因屡败西路唐军，见李愬 名位卑微，行事又如此不堪，遂掉以轻心，对西路唐军不再严加防范。
其次，为增强西线的军事力量，实施、完成奇袭计划，李愬又上表奏请朝廷，调来 昭义、河中、鄜坊士卒步骑2000人。
剿抚兼用
再次，为争取淮西民心，孤立、瓦解吴元济，李愬还利用淮西连年用兵，农业生产 荒废，仓廪空虚，民多无食，纷纷逃往唐军控制区的机会，设县安置淮西百姓5000余户， 为其择县令，责成其妥善抚养，并派兵予以保护。 复次，为动摇、瓦解淮西军的士气，争取淮西将士为己所用，李愬还采取了优待俘 虏，大胆重用降将的政策。他在俘获淮西骁将丁士良后，不仅未加杀戮，反而署以官职。
丁士良感激之余，献计擒获文城栅(今河南遂平西南)吴秀琳部谋主陈光洽，招降吴秀 琳部3000人。西路唐军因之士气高涨，连下多城，淮西将士降者络绎于道。李愬谋取蔡 州，问计于吴秀琳。吴秀琳以为欲攻取蔡州，非李祐不可。李愬设计生擒李祐，免其一 死，并委任他为自己牙队的将领——六院兵马使。李祐被李愬的亲信和重用所感动，尽心设法为袭取蔡州出谋划策。李愬在优待投诚和被俘的淮西将士及其家属的同时，十分 注意询问有关淮西的内情。他还废除了藏匿淮西间谍者满门抄斩的旧命令，优待被捕的 间谍，其结果是使敌方间谍尽吐实情，反为李愬所用。这样，李愬很快摸透了敌方的险 易、远近和虚实，为避实击虚，奇袭蔡州的成功奠定了基础。
准备完成
最后，为扫除外围，孤立蔡州，建立接近蔡州的奇袭基地，李愬先后出兵攻取蔡州 以西和西北的文城栅、马鞍山、路口栅、嵖岈山、冶炉城和西平等据点，与北线郾城一 带的唐军兵势相接，连成一气。他还遣将攻克蔡州以南和西南的白狗、汶港和楚城诸城 栅，切断了蔡州与申、光二州的联系。李愬军的主力进驻距蔡州仅65公里的文城栅。
九月，李祐见奇袭的条件已经成熟，向李愬进言说，淮西精兵都在洄曲和边境，守 卫蔡州的全是老弱，可以乘虚直捣其城，出其不意，一举擒吴元济。李愬深以为然，派 人将奇袭计划密呈裴度。裴度十分赞赏，同意出兵。
必死之心
十月初十，李愬利用风雪交加，敌军放松警戒，利于奇袭的天气，命史旻留镇文城， 命李祐等率训练有素的敢死队3000人为前锋，自己与监军将3000人为中军，命李进城率 3000人殿后。军队的行动十分秘密，除个别将领外，全军上下均不知行军的目的地和部 队的任务。李愬只下令说向东。东行30公里后，唐军在夜间抵达张柴村，乘守军不备， 全歼包括负责烽燧报警士卒在内的守军。待全军稍事休整和进食后，李愬留500人守城 栅，防备朗山方向之敌，另以500人切断通往洄曲和其他方向的桥梁，并下令全军立即 开拔。诸将问军队开往何处，李愬才宣布说，入蔡州直取吴元济。诸将闻说皆大惊失色， 但军令如山，众将只得率部向东南方向急进。 此时夜深天寒，风雪大作，旌旗为之破裂，人马冻死者相望于道。张柴村以东的道 路，唐军无人认识，人人自以为必死无疑，但众人都畏惧李愬，无人敢于违令。 夜半，雪愈下愈大，唐军强行军35公里，终于抵达蔡州。
取得胜利
近城处有鸡鸭池，李愬令士卒击鸡鸭以掩盖行军声。自从吴少诚抗拒朝命，唐军已 有30余年未到蔡州城下，所以蔡州人毫无戒备，未发现唐军的行动。四更时，李愬军到 达蔡州城下，守城者仍未发觉。李祐、李忠义在城墙上掘土为坎，身先士卒，登上外城 城头，杀死熟睡中的守门士卒，只留下巡夜者，让他们照常击柝报更，以免惊动敌人。
李祐等既已得手，便打开城门，迎纳大唐军。接着，又依法袭取内城。鸡鸣时分，雪渐 止，李愬进至吴元济外宅。这时，有人觉察情形有异，急告吴元济说，官军来了。吴元 济高卧未起，笑着回答说，俘囚作乱，天亮后当杀尽这些家伙。接着，又有人报告说， 城已陷。元济仍漫不经心地说，这一定是洄曲守军的子弟向我索求寒衣。起床后，吴元 济听到唐军传令，响应者近万人，才有惧意，率左右登牙城抗拒。
李愬入城后，一面派人进攻牙城，一面厚抚董重质的家属，遣其子前往招降。董重 质单骑至李愬军前投降，吴元济丧失了洄曲守军回援的希望。 十二日，唐军再次攻打牙城，蔡州百姓争先恐后地负柴草助唐军焚烧牙城南门。黄 昏时分，城门坏，吴元济投降。申、光二州及诸镇兵2万余人亦相继降唐，淮西遂平。