清泰三年（公元936年），此時的石敬瑭決心要謀反。石敬瑭之所以決定鋌而走險，可能還是源于對末帝的恐懼。末帝即位后，對后唐宗室十分猜忌，原任護國節(jié)度使、洋王李從璋和歸德節(jié)度使、涇王李從敏都是明宗的侄兒，末帝剝奪了二人的兵權(quán)，讓二人在洛陽家中閑居。尤其是李從敏在宋州曾經(jīng)參與了殺害李重吉的行動，末帝對他更是厭惡。一次，二王在宮中陪末帝喝酒，酒醉之后，末帝對二人說道“你等是個什么東西，竟然當上方鎮(zhèn)大員!”二人當時嚇得面如土色，曹太后見狀，呵斥二人道∶“皇帝喝醉了，你們還不趕快退下!”顯然，末帝的舉動極大地刺激了石敬瑭的神經(jīng)。
該年一月十三日是末帝的生日，末帝設(shè)宴，晉國長公主在敬酒之后，告辭返回晉陽。這時，末帝已經(jīng)喝醉了，脫口說道∶“為何不多留幾日?這么匆匆而歸，是想和石郎一起謀反嗎?”原本就與末帝有隔閡的石敬瑭聽后，更加害怕起來了。趁著晉國長公主返回晉陽之際，石敬瑭讓人將洛陽城內(nèi)以及留在各地的錢財都運回晉陽，對外謊稱拿這些錢來補充軍需的不足，然而，人人都知道這是托詞，其肯定是要謀反了。
同時，石敬瑭也一直想摸清末帝的真實意圖，曾屢屢上書稱自己身體不好，請求朝廷解除自己的兵權(quán)，調(diào)往別的軍鎮(zhèn)任職。末帝與執(zhí)政大臣們一起研究后，決定答應(yīng)他的請求，將他調(diào)往鄆州擔任天平節(jié)度使。房髻、李崧、呂琦等人認為不可信以為真，萬萬不可，末帝猶豫了很久，拿不定主意。
到了五月二日夜晚，李崧家中有急事請假，只有薛文遇一人值班。末帝與薛文遇商議河?xùn)|之事，薛文遇提出∶“諺語說過∶‘當?shù)乐遥瓴怀??！@件事陛下自己決斷，群臣各自替自身著想，豈肯說出肺腑之言!以臣判斷，將他石敬瑭調(diào)走，他也是反，不調(diào)走他，他仍然還會造反，只是時間問題而已，既然這樣，不如先下手。”末帝很是迷信，前不久，術(shù)士們稱朝廷今年將得到一位大才來輔佐國家，出奇策，定天下，末帝聽了薛文遇的話，就覺得薛文遇正是這個奇才，頓時大喜，說道∶“愛卿所言正合我意，不論成敗，我已經(jīng)決定了!"當即寫下要點，交給翰林院起草人事任免詔書。
五月三日，末帝下詔調(diào)任石敬瑭擔任天平節(jié)度使，任免馬軍都指揮使、河陽節(jié)度使宋審虔擔任河?xùn)|節(jié)度使。當宣布詔書時，滿朝文武聽到石敬瑭的名字，頓時大驚失色。六日，末帝又任命建雄（今山西省臨汾市）節(jié)度使、蕃漢馬步副總管張敬達為西北蕃漢馬步都部署，敦促石敬瑭前往鄆州上任。
石敬瑭接到詔書后，頓生疑懼。他召集幕僚將佐們商議道∶“孤再次被任命為河?xùn)|節(jié)度使之日，皇上親口對我說∶'把北門托付給你，終生不再調(diào)離。'今天突然有了這項任命，莫不是去年在忻州時亂兵逼迫我稱帝之事，主上過度猜疑我?另外，今年千春節(jié)（末帝的生日），公主入朝，辭別時，主上對公主說∶ ‘你歸心似箭，是想和石郎一起謀反嗎?’主上懷疑我已昭然若揭了。主上如今重用皇后一家，寵信奸邪之臣，沉湎美酒，糊涂昏聵，政務(wù)停頓，刑賞失當，國家不滅亡還等什么時候!我在應(yīng)順時少主出奔之日，目睹民心已失，卻不能拯救危難，心中埋藏著憤恨已經(jīng)三年了。如今，我沒有異心，是朝廷自己找事，我不能死在半道上。何況太原乃險要之地，存糧極多，如果他寬厚待我，我就繼續(xù)侍奉他；如果一定要加兵于我，我就向外國求援。興亡定數(shù)，全在上天。我現(xiàn)在想上書稱病，再探他的心思，你們以為怎樣?”
石敬瑭的僚佐們意見并不統(tǒng)一。
段希堯極力勸阻石敬瑭，石敬瑭以其淳樸正直，也沒有責備他。節(jié)度判官趙瑩勸說石敬瑭從命，前去鄆州上任；問到觀察判官薛融，薛融沒有正面回答，說道∶ “我是個書生，只讀過三五卷書，至于軍旅之事，生死存亡之機，我沒有學過?！敝挥卸佳貉绖⒅h和掌書記桑維翰極力贊成造反。
劉知遠說道∶“大人長期帶兵，深得士卒之心。如今，居于形勝之地，兵強馬壯，如果起兵，傳檄各地，則能建立帝業(yè)，為何就因一紙詔書就自投虎口呢!”桑維翰也說∶“主上剛即位時，明公入朝，主上怎能不知蛟龍不可放入深淵之中的道理?然而，最終還是讓大人當了河?xùn)|節(jié)度使，這是天意如此，是上天借他的手把奪國利器交給大人啊。人們還懷念明宗的恩德，主上以養(yǎng)子身份奪取天下，人心不服。大人是明宗心愛的女婿，如今，主上把大人視為叛逆，這種事不是磕頭就能免禍的，只能依靠力量才能保全。契丹主過去就與明宗結(jié)為兄弟，如今將部落移至云州、應(yīng)州一帶，大人如果真能推心置腹，委曲求全，侍奉他們，一旦遇到危急關(guān)頭，契丹援軍將很快就能趕到，還怕什么事辦不成呢?”石敬瑭遂下定了決心。
清泰三年（公元936年）五月十日，昭義節(jié)度使皇甫立上奏后唐朝廷稱石敬瑭叛亂了。石敬瑭上奏稱∶“明宗的江山，陛下篡奪，人心不服，應(yīng)當讓位。許王李從益是明宗的血脈，請讓位于許王。”末帝李從珂將石敬瑭的奏表撕爛，扔到地上，召來馬胤孫起草回復(fù)詔書，稱∶“父親的社稷，傳給兒子；君王有難，依靠親戚。你跟鄂王李從厚的關(guān)系并不疏遠，往年你在衛(wèi)州殺掉鄂王之事，天下人都一清二楚；如今，你有說出要擁戴許王之言，誰還肯相信!英雄建立功業(yè)，怎是你這個樣子!”
十四日，末帝下詔削奪了石敬瑭的官爵。十七日，西北蕃漢馬步都部署張敬達兼任太原四面排陳使，河陽節(jié)度使張彥琪（史書無傳，后文又記作張彥琦，疑為同一人）為馬步軍都指揮使，安國節(jié)度使安審琦為馬軍都指揮使，保義節(jié)度使相里金為步軍都指揮使，右監(jiān)門上將軍武廷翰為壕寨使。不久，又任命張敬達為太原四面兵馬都部署、知太原行府事，義武節(jié)度使楊光遠（楊檀）為副部署，彰武節(jié)度使高行周為太原四面招撫、排陳等使。
張敬達率領(lǐng)三萬軍隊進駐晉安鄉(xiāng)（今山西省太原市西南晉祠南）。雄義都原在代州（今山西省代縣）駐扎，代州刺史張朗對其指揮使安元信很好，安元信也把張朗視同兄長。石敬瑭起兵時，曾派人招誘過張朗，張朗說道∶“我身為人臣而懷有二心，這能行嗎?”拒絕了石敬瑭。雄義指揮使安元信風聞契丹人可能會救援石敬瑭，就偷偷勸說張朗道“張敬達雖然包圍了晉陽，可是部隊并未集結(jié)到位，代州正在雁門關(guān)要道之上，一旦敵人撲來，我們將拿什么來抵御?我看石大人是一位忠厚長者，此次起兵一定能夠成功，大人為何不暗中派人聯(lián)絡(luò)，坐觀雙方成敗，這是一條自保之計。”張朗不從，安元信也后悔對張朗說出了真心話，二人遂產(chǎn)生了隔閡。
安元信陰謀刺殺張朗，事發(fā)后，安元信率部投奔西北先鋒馬軍都指揮使安審信，五月二十日，安審信率領(lǐng)雄義左第二指揮二百二十七名騎兵以及本部五百騎兵，劫掠百井叛逃進入太原。次日，振武西北巡檢使安重榮也率領(lǐng)五百步騎投奔了石敬瑭。
得知安審信投奔石敬瑭后，末帝大怒，下詔將其留在洛陽的妻子、兩個兒子以及雄義士兵的家眷全部處斬，家財充公。
緊接著，到了五月二十五日，天雄軍鎮(zhèn)也發(fā)生了兵變。天雄節(jié)度使劉延皓是劉皇后的弟弟，末帝鎮(zhèn)守鳳翔時，以劉延皓為元隨都校，末帝即位后，任命其為宮苑使，次年晉升為樞密使，出鎮(zhèn)鄴都。劉延皓過去一直以溫和厚道受到人們的普遍稱贊，所以末帝即位后，對他委以重任，誰知等到他擔任天雄節(jié)度使后，自恃朝中有皇后這座靠山，強奪他人財產(chǎn)、花園，沉溺于酒色之中，還克扣將士們的糧餉、賞賜。捧圣都虞候張令昭趁眾人怨恨，遂發(fā)動兵變響應(yīng)石敬瑭。二十五日凌晨，張令昭率眾攻入牙城，劉延皓狼狽逃走，亂兵大肆劫掠一番。兵變后，張令昭上奏稱∶“劉延皓統(tǒng)御無方，導(dǎo)致兵變，臣已經(jīng)安撫好軍隊，暫時主持軍府，請求陛下賜給節(jié)鉞、印信!”劉延皓逃回洛陽后，末帝大怒，打算將其貶謫到邊地。劉皇后再三求情，最終，末帝僅僅將其撤職，勒令回家閑居。
六月六日，末帝任命張令昭為右千牛衛(wèi)將軍、權(quán)知天雄軍府事。張令昭以天雄軍府還不穩(wěn)定，暫且接受了任命，不久，末帝又下詔將其調(diào)任齊州防御使，張令昭借口被士兵挽留，拒不上任，實際上是想坐觀石敬瑭的成敗。末帝派使者前去勸說，張令昭又殺了使者。六月十七日，末帝任命宣武節(jié)度使兼中書令范延光為天雄西面行營招討使、知魏州行府事，以張敬達為太原四面招討使，以楊光遠為副使。十九日，末帝又任命西京留守李周為天雄四面行營副招討使。石敬瑭之子、右衛(wèi)上將軍石重殷，皇城副使石重裔聽說其父舉兵的消息，躲藏在民家的井中；石敬瑭的弟弟、沂州都指揮使石敬德殺掉自己的妻子、女兒，逃走，不久就被抓獲，死在獄中；石敬瑭的堂弟、彰圣都指揮使石敬威自殺。七月二日，后唐官府抓獲了石重殷和石重裔，將二人殺掉，并將窩藏二人的那家人滅族。
云州（今山西省大同市）步軍都指揮使桑遷上奏稱，應(yīng)州（今山西省應(yīng)縣）節(jié)度使尹暉驅(qū)逐云州節(jié)度使沙彥珣，接管了云州軍隊響應(yīng)石敬瑭。七月十一日，沙彥珣上奏稱，桑遷陰謀響應(yīng)石敬瑭，領(lǐng)兵包圍了內(nèi)城。沙彥珣突出重圍，逃往西山，拒守雷公口（今山西省大同市西北），次日，沙彥珣領(lǐng)兵反攻州城，將桑遷擊敗，穩(wěn)定了州城。同日，尹暉抓獲桑遷，將其送往洛陽斬首。二十一日，范延光攻克魏州，張令昭與部下逃出魏州，追兵在邢州沙河趕上，將張令昭及其部下三百人斬殺。末帝下詔將其同黨七名指揮使全部殺掉。數(shù)日之內(nèi)，邢州、洺州、磁州又相繼擒獲、斬殺了魏州亂兵。張敬達調(diào)派戍守懷州（今河南省沁陽市）的彰圣軍進駐虎北口（今山西省太原市西北），其指揮使張萬迪率領(lǐng)部下五百騎兵逃入太原，末帝下詔將這些人留在懷州的家屬全部殺掉。
在這樣的情況下，石敬瑭派趙瑩（一說何福）從小路向契丹人求救。但契丹國內(nèi)意見并不統(tǒng)一，遲遲沒有決定。見契丹國內(nèi)沒有動靜，石敬瑭又命桑維翰起草奏表，向契丹皇帝耶律德光稱臣，并請求以兒子侍奉父親的禮節(jié)侍奉耶律德光，還約定事成之后，把盧龍軍鎮(zhèn)以及雁門關(guān)以北各州都割讓給契丹人。劉知遠勸諫道∶“稱臣就行了，稱兒就太過分了。答應(yīng)給他們送去金銀布帛就足以讓他們出兵，不用再答應(yīng)給他們土地了，恐怕將來會成為中原大患，后悔就來不及了。”石敬瑭不從。劉知遠后來成為后漢皇帝，關(guān)于他的實錄多"增飾之言"，在當時，劉知遠到底是否這樣勸阻過石敬瑭，很值得懷疑。石敬瑭的奏表送到契丹國后，耶律德光大喜，遂接受了石敬瑭的請求，答應(yīng)等入秋之后將率領(lǐng)全國軍隊南下支援。