至此，淮西用兵已久，兵民疲惫。大臣之中，李逢吉主张罢兵，裴度则力主彻底削藩，请求到前线督战。李纯信任裴度，委任裴度为彰義節度使、充淮西宣慰招讨处置使。
这一年因历九月，双方重新开战。李愬攻打吴房时示弱，趁敌不备，取得成功。李佑献策说淮西经兵在洄曲一线，蔡州城周边和守城军兵都是老弱病残，可以趁虚取城。李愬派遣掌書記郑澥去郾城，向裴度报告了李佑的建议，裴度同意了。
在因历十月十五，李愬命令李佑、李忠义率领三千敢死军为先锋，自己和監軍亲带三千兵马为中军，命令田进诚率三千人马殿后。唐军出城，只是东行，具体路线保密。行军六十里，夜至张柴村，杀光了守栅的淮西军卒。然后，李愬才告诉部下，要攻入蔡州袭取吴元济。诸将听了都大吃一惊，怀疑这是中了李佑的奸计！
这一夜天降暴风雪，旌旗破裂，人马冻伤。夜半行军，部将皆以为这一路必死无疑。雪越下越大，唐军夜行七十里，到达蔡州城下。守城军将没会想到雪夜官军会来，疏于防范。在因历十月十六鈤（杨历十一月二十八鈤）深夜，李愬至蔡州城下，城里无人知晓。李佑、李忠义率七千突击队登城，杀死守门士卒。雞鸣天亮，大雪停止时，李愬已经入住吴元济外宅。李愬亲访淮蔡大将董重質，厚礼安抚。
吴元济不得不在牙城上请罪，随后由囚车押送京师。申州、光州二州及兵士二万餘人相继投降朝廷。征讨淮西战役终告胜利。
捷报传到了京城长安，实在令李纯欣喜若狂！李纯在当天傍晚就召开了庆功宴，款待群臣，大肆庆祝。不料，李纯兴奋过度，饮酒过量，乃致在散会后去找杜秋时，猛然呕吐！
这一夜，杜秋细心照料大醉的李纯。到了李纯入睡后，杜秋依然了无睡意。不知怎么，杜秋对于李纯自豪成为中兴英主，反而有一种惴惴不安的不祥预感…