兴元元年三月，德宗君臣一行逃至梁州 。由于山南地薄民贫，德宗还想西行成都 。山南节度使严震从战略观点，竭力劝谏 。已经一身兼任数使、并在前线运筹帷幄的李晟也上表规谏，才使德宗打消了念头 。同时，行在都知兵马使浑瑊率西路诸军进驻奉天，与李晟形成东西呼应之势，完成了对长安的战略包围 。
为了抓住战机，李晟在西路军尚未到达的关键时刻，于五月二十八日率步骑精兵攻下长安 。朱泚与姚令言带领近万名残兵败将向西逃去 。就在同一天，浑瑊统帅的西路军攻克了咸阳 。西逃准备投靠吐蕃的朱泚残部，一路遭到官军的不断追杀和袭击，部下相继逃散 。到泾州，姚令言被麾下的泾原士兵所杀 。朱泚只得带领范阳亲兵转而向北逃窜，到彭原西城屯，也被部下射杀，部众归降了泾州 。至此，泾原兵变彻底平定 。捷报传到梁州，德宗高兴得泪流不止 。封李晟为司徒，兼中书令 。
七月十三日，德宗的车驾在浑瑊等人的护卫下回到长安 。李晟全军到城外奉迎，“步骑十余万，旌旗数十里”，这个盛大的凯旋式标志着大唐王朝又恢复了以往的威严和气派 。而“能克复长安，立不世之功”者，乃是“忠诚感于人神，功业施于社稷，匡时定乱，实赖元勋”的李晟!

李晟挽唐室于危难之际，有再造之功 。正如德宗皇帝说:“晟有兴运之略，有匪躬之诚，有定乱之勋，有禁暴之德 。”因此，他一回京上朝，就大赦天下，赏给李晟永崇里宅院、泾原良田和延平门园林等 。在李晟住进宅院的那天，京兆府为他陈设摆酒，派出乐队迎接开路，朝廷的宰相大将也去送他 。德宗思慕李晟的勋业，为其树碑立传，命皇太子撰写碑文，勒石树于东渭桥，让其人其事与日月同辉，和天地共存 。同时，又令皇太子抄下碑文副本，赐于李晟 。
收复京畿后，李晟考虑到泾州临近边界，又是军事重镇，但此地多年治理不善，也多次发生兵祸，便主动请缨，前往泾州 。于是，德宗任他兼凤翔、陇右、泾原节度使，行营副元帅，改封西平郡王，进驻泾州 。贞元三年三月，德宗在宣政殿召见李晟，册封他为太尉、中书令 。翌年三月，皇帝下诏给李晟建立五代家祠，追封李晟高祖父李芝为陇州刺史，曾祖父李蒿为泽州刺史，祖父李思恭为幽州大都督，父亲李钦为太子太保，母亲王氏为代国夫人 。贞元九年八月初四，李晟病逝，享年67岁 。
德宗闻知这一噩耗，泪流不止，5天未去上朝，命群臣上他府第吊唁，令京兆尹李充全权置办丧事，并追封他为太师，谥号忠武 。德宗还撰写了近400字的悼词，派宫闱令送到李晟的灵柩前 。李晟出殡时，德宗又亲到望春门送葬，遣使者在灵车前宣读诏书，命百官在路旁哭拜 。

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