武元衡元和十年六月二日淩晨，在上朝的路上被刺客所殺，裴度也遭到襲擊，所幸沒有喪命。此事極大地震動了朝野，但一部分握有實權的大不員但不搜捕刺客，卻以此事件而停止征討淮西。韓愈在這種時刻，指出：“盜殺宰相而遂息兵，其為懦甚大。兵不可息。”“以天下力取三州，尚何不可！”
元和十二年（817年）七月，裴度以彰義軍招討使的身份擔任進討淮西諸軍的統帥，他又表奏刑部待郎馬總為副，韓愈為行軍司馬。韓愈以文人置身行伍。他賦詩抒懷說：“暫從相公平小寇，便歸天下致時康。”韓愈在對淮西的戰爭中他針對吳元濟為迎戰平叛大軍，將兵力集中在邊界，而其本營蔡州空虛，建議裴度挑選精兵3000人，出其不意，直取蔡州，活捉吳元濟。隻是裴度還沒來得及實施，大將李想采取同樣的戰術率精兵疾進，奔襲蔡州，生擒了吳元濟。李朔心的行動證明韓愈的建議是正確的。裴度進駐蔡州城，結束了淮西30多年的割據局麵，征討戰爭取得了勝利。恰在此時，一位名叫柏譽的平民進見韓愈，建議利用淮西勝利的餘威，派人去河北勸說軍閥王承宗歸服朝廷。韓愈認為此策可行，就將柏管推薦給裴度。裴度就派遣柏耆去河北，王承宗迫於形勢，隻得上表請割原來由他控製的德州（治所在今山東陵縣）、棣州（治所在今山東惠民）給朝廷，表示歸服中央政府。討伐淮西戰爭的勝利，表明韓愈不僅是一位滿腹詩書文章的飽學之士，在政治和軍事方麵也具有非凡的膽略。當年十二月，裴度率得勝之軍凱旋歸朝，到了潼關以後，華州刺史張賈已先期到此迎候。韓愈因之而作《次潼關先寄張十二閣老使君》一詩：“荊山已去華山來，日出控關四扇開。刺史莫辭迎候遠，相公親破蔡州回。”表現了韓愈不可抑止的興奮喜悅之情。師回長安後，朝廷論功行賞，韓愈以從征之功，被拜為刑部待郎。
唐憲宗元和十三年（818年）正月，詔命韓愈撰寫平淮西的碑文。三月，《平淮西碑》撰就。碑文中對裴度事跡敘述較多，引起奇襲蔡州的李朔心的不滿。李朔心通過其妻唐安公主告了禦狀，於是唐憲宗下令磨去碑文，令段文昌另撰一篇，重新銘刻。詩人李商隱是對此提出異議的第一人。宋代的蘇東坡也為韓愈鳴不平。他在《臨江驛》中說：“淮西功業冠吾唐，吏部文章日月光。千載斷碑人臉炙，不知世有段文昌。”
唐憲宗在平定淮西、懾服河北之後，自以為大功告成，天下無事，劣根性逐漸滋長，更幻想長生不老，永享帝業。為達到這種目的，他通令全國大肆搜羅方術之士，為他煉造長生不老的仙藥。唐憲宗還虔誠地求告於佛門。唐憲宗元和十四年（819年）正月，親自導演並掀起的佞佛狂濤。
原來長安西麵的鳳翔（今陝西寶雞）法門寺中，有一座護國真身塔，塔內供奉著相傳是佛祖釋迦牟尼的一節手指骨。該塔每30年開放一次，供信男信女瞻仰膜拜。據說，凡遇開放年間，總是五穀豐登，人壽康泰，天下太平。元和十四年正是開寺年頭，大正月裏，唐憲宗命令宦官杜英奇率領30位宮女，捧香持花，恭迎佛骨人宮內並供奉3天，然後又依次送往長安各寺供人瞻拜。由皇帝老子帶頭，長安出現一股空前的佞佛狂瀾。王公士民爭相瞻仰，施舍財物，有的用香火灼頭頂，燙手臂以示虔誠；有的甚至賣掉房舍，獻給寺院。整個長安，人流如潮，奔走若狂。韓愈在這時刻，不顧個人安危，毅然向正在興頭上的唐憲宗上了《論佛骨表》鮮明而堅決地提出自己的反佛主張。
《論佛骨表》開宗明義就提出“佛者，夷狄之法耳”。說佛教是一種外來的東西，並不是中國固有的傳統思想文化。為駁斥崇佛消災致福的荒謬。他先列舉了佛教傳入中國之前的黃帝、舜、禹到周穆王等十幾個享年百歲的事實，說明不信奉佛教亦可長壽康泰。又列舉了佛教傳入中國之後，一些佞佛皇帝短命的事實，說明“事佛求福，乃更得禍”的道理。他尖銳地指出，所謂的佛骨，隻不過是一堆“枯朽之骨，凶穢之物”罷了。他要求將這節枯朽之骨“付之有司，投諸水火，永絕根本”，用這種嚴厲的方法以“斷天下之疑，絕後代之惑”。他最後宣稱：如果佛真有靈知並能降災的話，他願一人承擔。《論佛骨表》氣勢豪橫，振聾發聵，表現了韓愈排佛道、振儒學的宏偉抱負和堅強決心。唐憲宗覽表大怒地說：“韓愈說我奉佛太過，我尚可容忍；但他卻說東漢以後信佛的皇帝都短命，這就太不像話。韓愈作為臣子，竟敢如此狂妄，其罪絕不可赦！”準備處以極刑。幸得裴度、崔群等為之求情，韓愈才免於一死，被貶為潮州刺史。