李嗣源是后唐的第二位皇帝，也是五代君主中在位时间最长的一个。嗣源为沙陀人，善于骑射，为人沉默寡言，被李克用收为养子，赐名嗣源。在克用与后梁朱温的战争中，嗣源备显神勇，被誉为“李横冲”。至后唐李存勖嗣位，嗣源连连因功升迁。灭后梁，拜中书令。时郭崇韬秉政，嗣源虽为中书令，并无实权。
同光三年（公元925年）十一月，郭崇韬率军平定蜀国，次年正月被杀。自此开始，名臣宿将人人自危。李嗣源也成为伶人宦官谗害的目标，数次险些被杀。同光四年二月，贝州兵变爆发，李存勖不任用近在咫尺的李嗣源为帅，而是自京城派佞臣李绍荣至河北主持平叛。在李绍荣连连失利的情况下，才不得已命李嗣源率军平叛，时叛军已据邺城（今河北大名）。三月六日，李嗣源统帅的军队哗变，强拥李嗣源入叛军城中。时李绍荣率军屯于城南，嗣源虽遣牙将求救，绍荣拒不发兵。嗣源入邺城后，兵变首领赵在礼率将校迎拜，要请嗣源在河北称帝。嗣源借口到城外收集散兵，脱身出城，想回到李存勖身边以示忠诚，但这时李绍荣已上书李存勖，称李嗣源与乱军合谋叛乱，嗣源部将石敬瑭、中门使安重诲得悉后力主公开起兵，攻占洛阳。石敬瑭劝李嗣源道：“自古大事成于果断，败于犹豫，您已与叛军共入邺城，无论如何也不会取得今上的信任，更何况他早就对您存有戒心，只要您给我三百骑兵，我就可攻克大梁，您再率大军相继而进，直指洛阳，这样就能安然无恙，否则，不仅您举家难保，随从将士也将有杀身之祸。”安重诲也说：“现在皇上无道，军民怨怒，您若顺从众人推戴，就会安享荣华，若为皇上效忠，只有死路一条。”嗣源只得点头称是，马上分派使节到各地进行联络，没有多久，河北的多数节度使，以及河南的泰宁（今山东兖州）、齐州（今山东济南）等使相继归附，李嗣源兵力大增。这时汴州（今河南开封）刺史孔循遣使到嗣源营中，向嗣源说：“皇帝也正率军东来，若你能在他之前抵达，汴州就归你所有。”当天，李嗣源令石敬瑭入据汴州。次日，又接到消息说李存勖已向洛阳方向退去，嗣源令大军缓缓而行。四月一日，李存勖被杀，洛阳大乱。次日，蕃汉马步使朱守殷遣使请嗣源速入京城，安定局面。嗣源率军入城。
安重诲、石敬瑭先让百官请李嗣源监国，第一次请求，嗣源自然不答应，第二次也没有同意，等到百官第三次请求时，马上应允下来。次日就入居兴圣宫，受百官朝见，这时虽名为监国，实际上与皇帝无异。
李嗣源监国后，首先做了三件事情，第一件是任命安重诲为枢密使，掌管军机要务，第二件是令各地访寻逃散的诸王，一有消息，安重诲就派人就地杀掉。到最后，李存勖的兄弟子孙，除了一个半瘫的邕王存美外，都没能逃脱厄运。第三件事是派石敬瑭为陕州留后，防备魏王继岌的伐蜀军东进洛阳。不几天，继岌被随从缢杀，征蜀兵由任环率领归附嗣源。这样，李嗣源成为后唐第二代君主，改年号为天成。
李嗣源自幼从军，目不识丁，各地的上书都让安重诲读给他听。但安重诲也识字不多，许多上书无法读通，只得向李嗣源要求道：“臣以忠诚之心跟随陛下，掌管军国要政，当今之事，大致能知晓，对于古事、仪礼实在力不从心。”他建议李嗣源选择一些知名学士参与政务决策。李嗣源出自行伍，十分担心文人学士们轻视他，安重诲也怕后来人分了他的权势，于是，选来选去，选中了谨小慎微的冯道数人，任命为端昭殿学士，协助安重诲参预机要。对朝臣做了安排后，李嗣源开始着眼于国家的治理。他统治的几年中，最突出的问题是财力不充，官吏欠俸，士兵缺饷。李存勖与租庸使孔谦只顾横征暴敛，不注意发展生产、与民休息，弄得民不聊生，一派凋零，终于导致倾覆。李嗣源虽不识字，但长年在外征战，对民生民苦有所了解。尤其是通过亲身经历，深知李存勖之所以覆败的根源。加之称帝之时，已六十余岁，丰富的阅历与政治经验，使他成为五代君主中比较成熟的一位政治家。
李嗣源称帝以来，前朝的财政危机继续发展，百官俸禄不仅要折合成实物下发，而且每百钱只能折50钱的实物，应当正月发放的俸禄也往往拖到五月才能兑现。至于曾出生入死的士卒们，更是穷困交加，不解决这一问题，李嗣源的江山也坐不稳。因此，在安重诲等人的协助下，李嗣源采取了一系列措施改善困境、稳定局面。
李嗣源入洛不久，即诛杀李存勖朝租庸使孔谦，孔谦所设立的苛敛条目统统废除。后又任命任环以宰相专管盐铁、度支、户部三司，主管财政。任环接任后，先请李嗣源罢除了夏、秋两税的省耗。后唐农民一年分夏、秋两次纳税。过去规定，每纳税一斗，要额外上交一升的省耗，实际上是额外加征。其后，又请李嗣源规定地方官不许额外征敛，刺史以下官不许向皇帝进贡，希望由此减轻百姓负担。
李嗣源称帝的这年秋天，又下令把宫中鹰坊的鸟兽全部放掉。各地不许再进贡这类东西。冯道赞美说：“陛下可以说是恩及禽兽了。”李嗣源却说：“不对，我对禽兽并无恻隐之心，只是过去随先帝打猎时，常有野兽进入成熟的秋田中，为了追猎野兽，往往将庄稼践踏得七零八落，现在又近秋收，我由此想到畋猎有害无益，所以不许各地再捕捉禽兽进贡。”
对于豪强官僚兼并土地、侵凌百姓，李嗣源也多有裁抑。这些措施对于恢复经济、发展生产起了一定的作用。
李嗣源为监国时，李存勖后宫宫女还有1000多人，宣徽使选年少貌美者数百人送到李嗣源居住的兴圣宫，李嗣源问：“要此何用？”宣徽使答道：“负责宫中的各项职掌。”李嗣源道：“宫中职掌应了解过去的习惯与规矩，这些人怎能胜任。”命宣徽使将这批年少女子送回各自家中，只选用一些老年旧宫人。及称帝后，严格规定：后宫只能留宫人百人，宦官30人；朝中官吏，凡是有名无实的一概废除。当时，洛阳城一带还集结着大批军队，军粮运输十分困难，李嗣源令诸军分别驻屯于附近有粮的州县，免除了军粮运输的压力。
经过如上努力，后唐的社会生产与财政状况明显好转。府库充实，粮食富足，有的州郡十文钱就可以买到一斗粮。
李嗣源之子中，有3人年龄较大，一是养子李从珂，为西都留守，驻长安。一是长子李从荣，封秦王，判六军诸卫事驻洛京。一是宋王李从厚，驻汴州。安重诲专权时，三人都被其压抑。及重诲死，三人势力开始发展，其中从荣权势发展最快。
安重诲一死，从荣开始参预朝政，由于他掌握兵权，又是李嗣源长子，在朝中十分骄横。这年五月，李嗣源突然中风，月余未见群臣，洛城的人们人心惶惶，或逃往乡村，或躲入军营，一片混乱，到七月初，李嗣源硬撑着召见了群臣，人们才安定了一些。
看到李嗣源病得这般严重，群臣开始考虑立太子的问题。太仆少卿何泽见秦王从荣权势正盛，先行上表请立从荣为太子，想以此讨好从荣。李嗣源读着表章，泫然泪下，对左右侍从道：“群臣请立太子，看来我得到太原养老去了。”次日，召群臣计议此事，从荣向李嗣源道：“臣儿年幼，愿随父皇学习治国平天下之术。不愿做太子。”延光、延寿即请明宗先不立太子，以从荣为天下兵马大元帅。此后，从荣更加骄横。
十一月中旬，李嗣源病情加剧，秦王从荣入宫探视，李嗣源已不能抬头，王德妃在一旁对李嗣源说：“从荣在此。”李嗣源也没有说话。从荣走出宫门时，听到宫中哭声不绝，以为李嗣源已病危，第二天便称病不去宫中。其实，当晚李嗣源的病情稍微好了一点，从荣却在秦王府与左右亲信抓紧策划。他自知自己十分孤立，遂决定先下手为强，率牙兵进入宫中抢位。次日晨从荣率步兵、骑兵千余人在城中天津桥列阵，并派人向宰相通告：“我今日要入居兴圣宫，你们各有妻子家属，为人处事不能过于固执，不然，随时可能大祸临头。”宰相马上驰入皇城报告，商讨对策，苦无结果，这时，监门将军报告秦王兵已到了端门外。宫中妃嫔闻讯，相顾号哭。李嗣源倒十分冷静，问监门将军孟汉琼：“从荣何苦如此？”又问：“是否真的谋反？”孟汉琼说：“是，刚才已令守门军卒关闭宫门了。”明宗立即命孟汉琼召马军都指挥使发兵讨伐从荣。
孟汉琼率兵冲出宫门，从荣正坐在天津桥上，急忙率军抵抗，他没想到父亲还会活着，更没料到会有讨伐他的兵马，他本来是想留重兵在天津桥威慑百官，自己直接入宫在父亲柩前即位。这一来，打得他惊慌失措，很快便溃不成军。从荣逃回秦王府后，被活捉斩首。
听到从荣的死讯，李嗣源心中还是万分伤心，几次昏死过去，病情急剧恶化。他令人到邺都（魏州）召宋王从厚，准备让他嗣位，宋王到洛阳的前一天，李嗣源病卒，终年68岁。葬于洛阳县内，陵为徽陵，谥号“圣德和武钦孝皇帝”，庙号“明宗”。