五代时期，驻守蒲州的节度使一直被称为护国节度使，蒲州的战略地位依然如故。乾佑元年（948）二月，后汉高祖刘知远卒，其子刘承佑继承皇位，时年18岁。刘知远在临终前，对手握重兵、反复无常的杜重威不放心，留遗诏诛杀之。驻守河中（蒲州）的护国节度使李守贞，也是一位资格很老的实力派，听说杜重威被杀，产生了恐惧心理，暗地里准备抵抗。他在后晋时就当过上将，又有不少战功，平素好施舍，在士卒中很得人心。后汉建立的时间不长，刘承佑年少初立，朝中执政的都是李守贞的晚辈，所以李守贞看不起朝廷。李守贞招纳亡命之徒，加固蒲州的城墙，修理、打造武器，昼夜不息。他还派人与契丹联系，其与契丹联系的信件多次被边塞上的官吏所截获。
三月，李守贞以新君年少，准备据守蒲州造反。此时，镇守永兴（今陕西省西安市）的赵思绾叛后汉，与李守贞联络，鼓动李守贞称帝。李守贞乃自称秦王，派遣骁将王继勋占据潼关。不久，刘承佑命令凤翔（今陕西省宝鸡东北）巡检使王景崇换防到邠州(今陕西省彬县)。王景崇不愿意换防，与赵思绾共同拥戴李守贞，三镇联合起来反汉。
三镇叛乱后，刘承佑派兵征讨，但各路将领都没有实质性的进展。刘承佑感到必须派遣一位朝廷重臣担任平叛的总指挥，于是命郭威为西面军前招慰安抚使，各路将领都受郭威的节制。
郭威与诸路将领商议作战方案，多数将领主张先攻取永兴、凤翔，镇国节度使扈从珂认为，针对三镇连叛的情况，李守贞为主，应该先攻取河中，李守贞灭亡，则永兴、凤翔两镇自破。如果放着河中不打，舍近求远去攻打永兴、凤翔，有可能腹背受敌。郭威觉得有道理，于是决定集中兵力攻取河中，郭威自率军出陕州，令白文珂、刘词率军出同州，常思率军出潼关，三路兵马进攻河中。
李守贞以为禁军都曾是自己的老部下，受过他的恩惠，而且禁军一贯骄横，苦于后汉军法的严苛，所以他认为禁军一到就会敲城门奉迎他为君主。但是禁军士兵最近在郭威的笼络下，都忘了李守贞的旧恩，当他们来到蒲州城下时，挥扬军旗，擂响战鼓，个个奋勇向前，李守贞在城上观看，大惊失色。
白文珂攻克蒲州的西关城，在黄河西岸设营，常思在城南设营，郭威在城东设营。各路将领急欲攻城，郭威认为，李守贞是前朝老将，擅长打仗，又会笼络士兵；蒲州楼堞坚固，不能轻视；何况敌人在城上，攻城部队是仰攻，十分不利。作战是靠勇气，勇气有盛衰，进攻有缓急。根据实际情况，郭威采取围而不攻的战术，部署民工两万余人，挖掘长壕，修筑堡垒，连绵数十里，把蒲州城包围起来。又部署水军在河岸守候，敌人有偷渡的，全部擒获。这样，蒲州城中的李守贞就像困在罗网中。李守贞屡次部署突围，都被击退，又派遣使者向南唐、后蜀、辽求救，皆被后汉军截获。到了九月，城里的粮食将要吃完，饿死的人一天比一天多，李守贞愁容满面。
公元949年农历正月初四晚上，李守贞派王继勋等率领精锐部队一千多人沿黄河南下，袭击后汉军队的营地。他们在堤岸上挖坑攀登而上，进入汉军的营垒放火，大声呼喊，军营里的士兵狼狈不知所措。刘词率领众将士反击，但众兵没有斗志，副将李韬说：“哪有太平无事时吃君王俸禄，有危急却不冒死搏斗的！”举起长矛带头冲锋，兵将跟随出击，城中的叛军退却逃跑，死亡七百人。
李守贞计划偷袭河西军营，先派人到后汉的军营附近卖酒，有的赊欠白给，后汉巡逻的骑兵大多喝醉，蒲州城中的士兵得以偷偷进入汉军的营寨，汉军的营寨几乎失守。郭威于是下令：除非是犒赏宴会，将领士兵都不得私下喝酒！郭威的爱将李审，早晨喝了点酒，郭威大怒道：“你在我帐下，带头违反军令，我怎么来严格要求大家！”立刻斩首示众，军中再也无人敢私下喝酒了。
四月，蒲州城内没有粮食了，百姓饿死的有一多半。李守贞又发兵五千余人分五路从城西北角突围，又被后汉军击退，李守贞的部下死伤过半，突围的器械也被夺走了。五月初，李守贞再次出兵突围，又被后汉军击败。五月初九，李守贞的部下周光逊、王继勋、聂知遇率领一千多人出城投降。城中的士兵相继投降，郭威认为进攻的时机已到，五月十七，下令汉军对蒲州城展开全面进攻。
七月，后汉军攻破蒲州城的外城，李守贞领众退守子城。各路将领要求赶快进攻子城，郭威说：“鸟儿没处逃时还会啄人，何况是一支军队！把水慢慢舀干了再抓鱼，何必这么性急！” 城中的李守贞终因粮断力竭自焚而死，被重重包围了一年多的蒲州城，最终被郭威的军队攻克。
蒲州城攻破之后，郭威查阅李守贞的来往书信，得到许多朝廷权臣及藩镇大员和李守贞来往勾结的信件，言语大逆不道，郭威想上奏朝廷，但秘书郎王溥劝说：“魑魅乘夜争出，见日自消。愿一切焚之，以安反侧。”郭威采纳了王溥的建议，把这些信件都烧掉了，郭威此举，又笼络了一批朝臣和地方大员。
这次蒲州之战，说明了蒲州城在五代时期仍然具有重要的战略地位。郭威在这一年多的平叛战争中，笼络人心，在军队中的威望进一步提高。三镇之乱平定，郭威势力坐大。一年后，后汉朝廷急于削重臣之权，密诏诛杀郭威，郭威起兵反抗，灭掉了后汉，建立了后周。可以说，后汉的灭亡，始于蒲州之战。蒲州是郭威的发迹之地。
