于是刘悟命令士兵说：“进入郓州后，每人赏钱一百缗，只是不能靠近军库。节度使府和叛逆同党的家产，任凭大家抢掠；有冤仇的可以报仇。”让士兵都吃饱饭、拿起武器，半夜时分，听到三声鼓响结束后就出发，士兵嘴里衔着枚，马的嘴被绑住，遇到行人，就把他们抓起来留住，（胡三省注：担心行人遇到军队，跑回城里报告李师道，所以命令抓住留住他们。）没有人知道这件事。距离郓州城几里地，天还没亮，刘悟让军队停下，派人听着城上的打更声结束，（胡三省注：天明后，打更声就会停止。）派十个人往前走，宣称“刘都头奉文书召集进城。”（胡三省注：主帅给各位将领的文书称为帖。）守城的人请求等写好文书报告节度使，（胡三省注：古时候把竹子连起来作为简策来写字，后世因此称书信为简。白使，指报告节度使。）那十个人拔出刀对着他们，守城的人都逃窜躲藏起来；刘悟率领大军接着赶到，城里的喧哗声震动大地。等到了城下，子城的门已经大开，只有牙城还在抵抗坚守，（胡三省注：凡是大城称为罗城，小城称为子城。还有第三重城来保卫节度使的住宅，称为牙城。）不久就放火劈开城门进入。牙城的士兵不过几百人，开始还有射箭的，很快就知道力量抵不住，都把弓箭扔在地上。
刘悟领兵登上处理政务的厅堂，派人搜捕李师道。李师道和两个儿子躲在厕所的床底下，被搜了出来，刘悟命令把他们放在牙门外的空地上，派人对他说：“我奉密诏送司空回京城，但是司空还有什么脸面再见天子呢！”李师道还存有侥幸活命的想法，他的儿子李弘方抬头说：“事情已经到了这个地步，快点死是幸运的！”不久都被斩了。代宗永泰元年，李正己占据淄青，传了四代，五十四年而灭亡。从卯时到午时，刘悟才命令两都虞候巡视坊市，禁止抢掠，很快就安定下来。在球场大规模召集士兵和百姓，亲自骑马巡视，慰问安抚他们。斩杀了参与李师道叛逆阴谋的二十多家，文武官吏又害怕又高兴。刘悟见到李公度，拉着手抽噎；把贾直言从监狱里放出来，（胡三省注：贾直言被囚禁的事见上卷上年。）安排在幕府中。
刘悟从阳谷领兵返回郓州的时候，暗中派人把他的计划告诉田弘正：“事情成功后，会举烽火报告；万一城里有防备不能进入，希望您领兵来帮助。成功之后，功劳都归于您，我哪里敢占有呢。”并且让田弘正进兵占据自己的军营。田弘正看到烽火，知道已经攻下郓州，派使者前去祝贺。刘悟用盒子装着李师道父子的三颗首级派使者送到田弘正的军营，田弘正非常高兴，写了露布上奏朝廷。（胡三省注：邹：《封氏闻见记》记载：“露布，是捷报的别名。各军打败敌人，就用帛书写捷报插在竹竿上，兵部称为露布。”）淄、青等十二州都平定了。
田弘正刚得到李师道的首级时，怀疑不是真的，召来夏侯澄让他辨认。夏侯澄仔细看了看李师道的脸，大哭着昏了过去很久，才抱着首级，舔去他眼中的尘垢，又痛哭起来。田弘正为此动容，认为他有义气而没有责怪他。（胡三省注：识，辨认的意思。号，大哭。舐，舔。复，又。为，因为。）（夏侯澄被擒的事见上卷上年。）
壬戌日，田弘正的捷报送到京城。乙丑日，任命户部侍郎杨于陵为淄青宣抚使。己巳日，装着李师道首级的盒子送到京城。从广德年间以来，将近六十年，藩镇在黄河南北三十多个州飞扬跋扈，自行任命官吏，不向朝廷缴纳赋税，到这时都遵守朝廷的规定。唉！兼并容易，巩固却很难！读史到这里，或许也能知道成功的原因，借鉴失败的教训，就会知道《资治通鉴》这部书不是随便写成的。
宪宗命令杨于陵分割李师道的地盘，杨于陵按照地图户籍，查看土地的远近，计算兵马的多少，核对仓库的虚实，分成三道，使它们合适均衡：把郓、曹、濮（今山东鄄城、菏泽、鄄城西南一带）作为一道，淄、青、齐、登、莱（今山东淄博、青州、济南、蓬莱、莱州一带）作为一道，兖、海、沂、密（今山东兖州、连云港、临沂、诸城一带）作为一道；宪宗听从了他的建议。
刘悟因为当初讨伐李师道的诏书说：“部将有能杀了李师道率领部众投降的，李师道的官爵都给他。”心想能得到全部十二州的地盘，于是任命文武将佐，更换州县官吏；对他的部下说：“军府的政务，一切都按照旧例。从今以后只和各位抱着孩子逗弄孙子，又有什么可担忧的呢！”
宪宗想要把刘悟调到其他军镇，担心刘悟不接受替代，又需要用兵，秘密下诏让田弘正观察他。田弘正每天派使者到刘悟那里，借口改善关系，实际是观察他的行为。刘悟力气大，喜欢徒手搏斗，攻下郓州三天后，就教军中的壮士徒手搏斗，和魏博的使者在庭院里观看，自己晃着肩膀、捋着胳膊，离开座位来助势。田弘正听说后，笑着说：“这人听到改任的消息，会立刻出发的，