朱温在平定黄巢起义和秦宗权的过程中逐渐壮大自己的势力，成为中原地区一股不可忽视的力量。他利用宰相崔胤的帮助插手朝政，多次击败凤翔李茂贞，使自己的势力逐渐渗透进长安附近。
天复三年(903年)，李茂贞被迫与朱温谈判，并将唐昭宗交给朱温。唐昭宗自知难逃傀儡的命运，只得对朱温表示：“宗庙社稷是你再造，我与戚属是你再生”，从此对朱温言听计从。不久之后，朱温杀宦官七百多人，削弱了宦官势力，自己则被任命为守太尉、兼中书令、宣武等军节度使、诸道兵马副元帅，进封梁王，开始掌握朝中大权。
为了更方便控制皇帝，朱温计划将唐昭宗迁至洛阳。由于担心大臣的反对，他命令养子朱友谅杀死丞相崔胤、京兆尹郑元规等人，随后将唐昭宗连同长安百姓全部迁往洛阳，并拆毁了长安的宫殿和房屋。
抵达洛阳后，唐昭宗身边的人都是朱温派来的，只剩下两百多名陪侍的小黄门和内园小儿。为了消除隐患，朱温下令将他们灌醉后全部杀害。
朱温的威胁日益加大，河东的李克用、凤翔的李茂贞、西川的王建和襄阳的赵匡凝组成联盟，意图联手讨伐朱温。为了避免内部问题，朱温命令左龙武统军朱友恭、右龙武统军氏叔琮和蒋玄晖等人于天祐元年(904年)八月杀死唐昭宗、河东夫人裴贞一、昭仪李渐荣等人，并立年仅十三岁的李柷为帝，即唐哀宗。
随后，朱温加快了篡夺江山的步伐。第二年，他诛杀了唐昭宗的其他九个儿子，同时在谋士李振的建议下，于滑州白马驿残忍地屠杀了朝臣裴枢等三十多人，并将他们的尸体全部抛入黄河。
现在，没有人能够阻止朱温篡位称帝的行动了。天祐四年(907年)四月，朱温正式接受唐哀宗的禅位，自称大梁皇帝，改名朱晃，国号大梁，年号开平。唐哀宗李柷被废为济阴王，被囚禁在曹州济阴，次年二月，朱温又将李柷杀害。
朱温的篡位成功标志着唐朝的终结，开启了后梁王朝的历史。