母子二人回到李克用的大营，刘氏叫李存孝在外等候，自己先进去见李克用，把事情经过向他做了汇报，然后说道：“我看存孝只是一时湖涂，如今正是用人之际，不如将他狠狠责罚一顿，让他戴罪立功，以观后效吧。”
李克用没有立即回答。
刘氏又说：“我已经答应存孝要为他求情，请大王一定考虑我的话。”
李克用说：“夫人的话我自会考虑。不过存孝太也胆大妄为，如不好好教训，我怕他故技重犯。”
刘氏说：“大王虑的也是，该怎么处罚你自己斟酌着办，只要留他一条活命就是了。”
李克用道：“我知道了。夫人，请您回后堂休息去吧。我要好好考虑考虑。”
等刘氏走后，李克用一个人在大帐中走来走去，想着如何处置李存孝。
杀掉吧，太不舍得，不杀吧，只怕众将不服，又担心一旦放过他，他又会恃宠骄傲不服管辖。
李克用想了好久也想不出一个好办法，只好传令将李存孝关押起来，待回到太原再决定如何处理。
这时却听外边有人喊：“我要见父王，我要见父王！”
然后就见李存孝闯了进来，两名军校在后拉他，被他一甩胳膊摔出老远。
李存孝道：“父王，我宁愿你打我骂我，怎么处罚我都行，就是不要不理我。我是个直肠子，你把我撇在一边不理不问，憋也要把我憋死了。”
李克用猛地跺了下脚，怒道：“我不想见你就不要见你，你自己好好反醒去吧！”说完一转身回了内堂。
李存孝无奈，只好随军校出帐去了。
十天以后，李克用回到了太原，稍事休息，就传令提审李存孝。
李存孝忐忑不安地走进大厅，看到两旁肃立的众将各各面孔严肃毫无表情，李克用端坐在椅上，一张国字脸绷得紧紧的，心中不自禁地七上八下。
这时李克用冷峻的目光如一把利剑向他射来，吓得李存孝的心“扑嗵……扑嗵……”地乱跳，双膝一软，跪倒在地。
李克用用一种威严的口吻问道：“李存孝，你可知罪？”
李存孝慌忙回答：“孩儿知罪，孩儿知罪。孩儿不该听信匪言，误结仇敌。望父王念在孩儿尚有一丝用处上，留孩儿一命。从今往后，不管受多大冤屈，孩儿决不敢有半点怨言，一定为父王尽尽孝，万死不辞！”说完叩头不已。
李克用冷冷地说道：“念我们父子之情，我应该饶了你，但考虑到军法我就无法饶你。如果我饶了你，众将心里定然不服，我将来如何要求他们对我忠心耿耿呢？”说完他向众将问道：“你们说叛主投敌该当何罪？”
李存信大声回答：“禀父王，五马分尸。”
李存孝大怒，指骂道：“都是你这贼子挑拨我与父王的关系，害得我有家无处回，如今你又想置我于死地，我什么地方得罪了你，你要这样害我！”
李存信狡狯地说道：“我只是回答父王的问话，什么时候想害过你？你是否对父王的处罚不满，就想拿我来出气呢？”
李存孝一怔，一时说不出话来。
李克用也生气了，“啪”地一拍桌子，喝道：“放肆！本王还没有说要杀你，你就大喊大叫，你可是以为我不舍得杀你吗？来人，把这个叛徒推出去五马分尸！”
李存孝大惊失色，急忙叩头如捣蒜，一面叩头一面说：“父王息怒，父王息怒，孩儿从来不敢对您有所不敬，都是被李存信谄害中伤，无从自明，一时糊涂才做下蠢事的，请父王明察。”
李克用斥道：“一派胡言，你私递信函给王镕，罗列了我许多罪状也是存信教你的吗？”
李存孝无言以对，只是不停地磕头。
李克用不再理他，传令推他出去行刑。
李存孝见事已至此，就不再流泪，也不再求饶，他对李克用说道： “我蒙父王错爱，本想以死报答父王恩情，不想一时糊涂铸成大错，如今后悔也来不及了。孩儿今生不能追随您的左右，来生一定变牛变马来报答您的大恩大德。”说完叩了一个头，随着刽子手大步走出。
李克用听了他的话，心里很是不好受，看着李存孝大步走出的背影，更是又恨又怜，他望望大家，很希望有个人出来为李存孝说情，他好顺势下台。
不料，众将都忌妒李存孝功高，十个之中倒有九个希望李存孝死的，剩下那一个因摸不清李克用的心思也不敢开口，而见事明敏的周德威偏偏没在太原，所以竟没有一个人替李存孝求情。
李克用只好眼巴巴地看着李存孝被押了出去，心中十分懊恼。
过了一会儿，监刑官走进来禀告说行刑完毕，李克用黑着脸，说声知道了，一抬屁股站起身来，理也不理众将，径自回到了后堂。
刘夫人已经知道发生的事情，一见李克用就埋怨道：“我不是说过要留他一命了么，你怎么就将他处死了！”
李克用恨恨地说：“都怪那些混蛋！我本打算只吓唬吓唬存孝，并没有认真要杀他，可那些混蛋一个也不肯开口替存孝求情，我……唉！”他重重地叹了一口气。
刘氏见丈夫难过，不好再埋怨，反过来劝道：“事已至此，后悔也晚了，念在存孝跟我们这么多年的份上，将他好好安葬吧。”
李克用点点头，吩咐刘夫人传令下去。
李克用弄假成真杀了李存孝，心中十分后悔，想起众将个个忌贤妒能，见死不救，更是十分地恼怒。
以后的十天里，李克用时常想起李存孝身披重铠，横枪持戟，在战场上驰骋纵横，所向披靡的英姿，真是越想越后悔，越想越生气，干脆躲在后堂谁也不见，一连十天没有视事。
过了好长时间，他还在心里恼恨众将。
李存孝十八岁从军，到三十一岁被杀，经历过大小战斗数百次，从未打过一次败仗，人们称赞他的英勇时，往往拿三国时的张辽与甘宁相比，后世的戏曲小说更把他说成是古今少有、勇武绝伦的传奇人物。
因此，有“王不过项，将不过李”的说法，流传至今！