即往後的武宗，毫不猶豫地將同自己爭奪皇位的李成美、李溶及楊貴妃賜死於府第。接著論功行賞，將有擁立之功的宦官仇士良、魚弘誌等人封官授爵，隨後派遣知樞密劉弘逸、薛季棱率禁軍護送丈宗靈駕赴章陵。劉、薛二人素與仇士良不和，在立儲之爭中，二人擁立皇太子和安王失敗，更加仇視仇士良。難得這次武宗讓他們率領禁軍去安葬文宗，是起兵的好機會。於是二人密謀，準備率軍誅殺仇士良、魚弘誌。結果事情泄漏被殺。同時，與之有關的宰相楊嗣複、李玨也被罷相。
經過這一賞一貶，武宗在朝廷中再無反對他即位的人，隨後準備除掉仇士良等宦官勢力，李炎最討厭宦官仇士良等借擁立之功把持朝政，控製自己，因而發誓要清除他們。為了盡快擺脫自己的被動地位，就需要有一位才能卓越的宰相協助自己，以便逐漸取代宦官勢力，控製朝廷大權。經過慎重選擇，李炎把這一願望寄托在了久負盛望的李德裕的身上，把他從淮南節度使任上擢為宰相，入朝秉政。
李德裕上任後，君臣便開始通力合作，準備建立自己的威信，再圖除掉宦官勢力。這時候，回紇前來侵犯，給了這君臣二人一個展示自己才華的機會。
公元842年，回紇烏介可汗以為李炎的朝廷軟弱可欺，公然向唐中央政府朝廷提出要牛、羊、糧食，並借駐天德城等無理要求，李炎堅決不同意。勃然大怒的烏介可汗便領兵越過把頭峰(今包頭市附近)，南入大同川，掠牛馬數以萬計，直逼雲州城(今山西大同市)。
麵對回紇烏介可汗的侵擾，李炎力排眾議，否決掉牛僧孺等保守勢力主張固守邊防，不可出擊的論調。采取李德裕的先招撫後討伐的意見，先賜給烏介可汗詔書，列數其罪狀，並警告他迅速退兵，對唐稱臣，盡可能爭取招撫。同時，又馬上召集各路大軍，準備討伐回紇。招撫沒有成功，烏介可汗還是一意孤行，並於公元843年農曆正月進攻振武。
唐大軍立即出征討伐，各路大軍配合猛攻，在東胡山大敗回紇軍隊，俘虜了2萬令人，烏介可汗中箭逃往黑車子族。唐軍取得徹底勝利。
這時，昭義鎮節度使劉稹又在後方發動了叛亂。事件發生後，朝廷嘩然，因為昭義鎮所轄區域靠近兩京，是拱衛兩京的戰略要地。對藩鎮之亂心有餘悸的大臣大都主張妥協，答應劉稹的要求，隻有車德裕等少數的大臣堅決主張對劉積用兵平叛。李炎還是采納李德裕的意見，決定利用藩鎮之間的矛盾，用藩鎮之兵討伐劉稹。隨後，武宗便下令削奪劉從諫和劉稹官爵，召集成德節度使王元適、魏博節度使何弘敬、河東節度使劉沔、河中節度使陳夷行、河陽節度使王茂元、武寧節度使李彥佐等合力討伐劉稹。
詔令一下，各路大軍進展迅速，隻有李彥佐借口休整行動遲緩。李炎立即從天德軍方麵調石雄任晉絳行營節度副使，準備取代李彥佐。同時又下令各路討伐軍嚴明軍紀，不得焚燒廬舍，挖墳掘墓，侵擾百姓，從而取得了沿途百姓的支持。公元844年夏，叛軍的邢州刺史裴向、洛州刺史王釗、磁州刺史安玉等抵擋抵不住討伐軍的進攻，各自率部開城投降。消息傳到叛軍總部後，叛軍內部分崩離析，劉稹的親信郭誼等殺掉劉稹，迎接討伐軍進城。曆時13個月的昭義之亂，至此徹底於定。昭義之亂的平息，削弱了藩鎮割據勢力，鞏固了唐王朝的統一。
兩次堅決而又果斷的軍事決策，使得整個朝廷無不為武宗佩服。就在武宗與李德裕君臣二人在軍事決策中默契配合的同時，趁宦官們狐疑、觀望、等待之際，又製訂了限製宦官的方略。
按照李德裕的意見，李炎有效地對宦官的權力進行剝奪。首先向宦官頭子仇士良開刀。逼得仇士良無奈，被迫退休，不久便鬱悶地死去。一年後，李炎使下令追削仇士良生前所受官爵，並籍沒其家產。隨後，李炎又架空由宦官控製的樞密使，不經過樞密使便直接任命官吏，無疑是對其權限的極大限製。
隨後，李德裕總結了德宗以來中央與藩鎮作戰失敗的原因，並上書李炎，指出由於宦官軍權太大，戰時詔令從宮廷直接發到前線，宰相卻不能參與決策；同時作為監軍的宦官隨意指揮，束縛了將帥的手腳，使軍隊不能靈活作戰。而這些宦官又貪生怕死選軍中最強壯的士兵作為衛隊，讓老弱士兵出陣作戰，如果在戰場上遠遠望見事情不妙，便策馬先逃，陣上士兵也隨之潰退。武宗認為這個原因一針見血，立即接受李德裕的建議，根據上述原因一一禁止或解決，使重新擁有指揮權的將帥們能機動靈活地在前線作戰。李炎對宦官勢力的打擊盡管是有限的，但對唐王朝來說卻是受益非淺。