朱温听后大笑，遂采用高季兴的计策，并让高季兴负责此事。高季兴找来敢死士马景，让马景带着几个敢死队员假装投降，让汴军埋伏四面，准备围歼凤翔军。马景入城后骗李茂贞：“吾等因军中无粮以充饥，故来降大王。朱温已经带着汴军主力东归，而余下一万多老弱病残守营，今晚归去。时机难得，大王勿错过。”李茂贞果真上了当，当夜，李茂贞尽出精锐，偃旗而出，直扑汴军营中。宣武军趁机攻入城内，大挫李茂贞军的锐气，李茂贞无力再守，杀掉一些宦官，和朱温讲和，并交出了唐昭宗。
高季兴立下大功，朱温和众将士从此对他刮目相看，回到长安后，唐昭宗赐给高季兴“迎銮毅勇功臣”称号。朱温提拔高季兴为宋州（今河南商丘）刺史。后来他又随朱温扫平了青州（今山东益都），因功升任颍州（今安徽阜阳）防御使，并复姓高氏。
荆南就是以荆州（今湖北江陵）为中心的湖北南部的一部分地方，因为此地可以西进蜀地，又连接中原和南方，在军事上战略地位极高。朱温派兵从割据的赵匡明手中收复后，任命高季兴为荆南留守。等到朱温称帝后，以高季兴任荆南节度使，这也是荆南（南平）政权的开始。
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