晋安寨被围数月之久，内无粮草、外无救兵，士兵们饿得只能杀马充饥，军心涣散、人人思逃。副将杨光远见大势已去，劝张敬达开营投降，张敬达怒目圆睁，厉声斥道：“我受明宗厚恩，身为朝廷大将，宁死不降叛贼与夷狄！”杨光远见他宁死不肯投降，趁其不备，拔出佩刀一刀斩杀张敬达，随后率领全军将士打开营门投降契丹。耶律德光把五万唐军降兵全部交给石敬瑭统领，后唐北方精锐尽归石敬瑭所有，后唐北线防线彻底崩溃，再无抵挡之力。
同年十一月，耶律德光在太原柳林修筑登基祭坛，亲自解下自己身上的契丹帝王衣冠，亲手披在石敬瑭身上，正式册封他为大晋皇帝，史称后晋，改年号为天福。登基大典之上，石敬瑭对着耶律德光再三拜叩首，高声宣誓说道：“儿臣石敬瑭，永尊父皇帝，岁岁纳贡、不敢有违，燕云十六州即刻交割版图百姓，绝不食言！”此时石敬瑭已经四十五岁，耶律德光才三十四岁，儿子比父亲整整大十一岁，千古未有之奇耻大辱，就此铸成。
石敬瑭称帝之后，立刻率领大军与契丹铁骑一同南下，直逼洛阳都城。李从珂派兵出城抵挡，可后唐将士早已无心恋战，一路上纷纷丢盔弃甲、投降晋军。李从珂站在洛阳宫城城楼之上，看着城外晋军与契丹铁骑旌旗蔽日、刀枪如林，自知大势已去、回天乏术，对着身边群臣悲声叹道：“我当年起兵夺位，本想振兴后唐江山，不料今日败于石郎之手，落得国破家亡的下场，我无颜再见先帝于地下啊！”
闰十一月二十六日，李从珂带着曹太后、刘皇后、皇子李重美，以及象征皇权的传国玉玺，一同登上洛阳玄武楼，在楼下堆起干柴纵火自杀，存续十三年的后唐王朝就此灭亡。石敬瑭率军顺利进入洛阳，安抚百官、稳定民心，随后下令迁都汴州，将汴州升为东京开封府，后晋王朝正式定都中原，站稳脚跟。
天福三年，公元938年，石敬瑭履行当年对契丹的承诺，正式把燕云十六州的版图户籍、百姓田产全部交割给契丹。这十六州包括幽、蓟、瀛、莫、涿、檀、顺、新、妫、儒、武、云、应、寰、朔、蔚，涵盖今天北京、天津、河北北部、山西北部大片土地，是中原北方最重要的天然屏障，万里长城的险要关隘尽在其中。燕云十六州一割让，契丹骑兵便可长驱直入华北平原，中原再无险可守，为后世宋辽百年战乱埋下深重祸根，深刻影响中国历史走向近四百年之久。
完成燕云交割之后，石敬瑭对契丹更加恭顺卑微，每次给耶律德光写信，都自称“儿皇帝”，称耶律德光为“父皇帝”，一字不敢失礼。契丹使者来到后晋境内，石敬瑭必定亲自出城跪地接旨，不敢有丝毫怠慢。每逢契丹有吉凶庆吊之事，他都派使者送去奇珍异宝、金银绸缎，送礼的车队连绵不绝、日夜不停，后晋府库渐渐空虚，百姓赋税日益沉重，朝野上下、民间百姓无不怨声载道。
后晋大将安重荣镇守镇州，见石敬瑭卑躬屈膝侍奉契丹，心中愤恨难平，当众斥责契丹使者无礼，还接连上奏石敬瑭直言进谏：“陛下以中原天子之尊，向夷狄之主自称儿子，竭尽中原百姓的血汗膏血，供奉贪得无厌的契丹，臣身为大将，深以为耻！臣愿率精兵数万与契丹决一死战，收复燕云失地，洗刷中原国耻！”
石敬瑭生怕惹怒契丹招来灭顶之灾，不仅不听安重荣的忠言，反而派大将杜重威率军攻打镇州，擒杀安重荣，还特意把安重荣的首级打包送给耶律德光请罪。大将刘知远依旧镇守太原，见石敬瑭如此卖国求荣、自取其辱，心中早已失望透顶，暗中招兵买马、积蓄实力，对身边亲信部下说道：“石郎割地称儿，失尽民心军心，必不能长久，我当固守河东重地，静观天下之变。”
石敬瑭在位六年时间，对内安抚各地藩镇、适当减免赋税、整顿地方吏治，还下令大臣修撰《旧唐书》，保存整理唐代史料，也算小有一番作为；可对外始终受制于契丹，年年进贡、事事听命，活得胆战心惊、如履薄冰。天福七年，公元942年，石敬瑭因各地藩镇叛乱不断、契丹又频频催逼贡物，整日忧惧不安，最终忧郁成疾、卧病不起。
临终之际，他把养子石重贵召到病榻之前，紧紧握着石重贵的手，气息微弱地叮嘱道：“我一生征战四方，借契丹之力才得天下，割让燕云、自称儿臣，实属无奈之举。你继位之后，务必继续小心侍奉契丹，千万不可轻启战端，否则必定招来灭国之祸，切记切记！”
说罢，石敬瑭溘然长逝，享年五十一岁，庙号高祖。他死后，石重贵继位登基，不肯再向契丹称臣，只愿意自称孙子，耶律德光大怒之下，亲率大军南下攻打后晋，后晋王朝仅仅存续十一年，便被契丹大军所灭，石重贵被俘北上，最终客死异乡，后晋就此彻底灭亡。
石敬瑭以藩镇诸侯起兵，为了争夺皇帝宝座，不惜割让中原北方屏障、甘当契丹儿皇帝，虽然开创后晋王朝，却也留下千古骂名、遗臭万年。燕云十六州的丢失，让后世中原王朝在数百年间，始终直面北方游牧民族的铁骑威胁，五代乱世的中原大地，也因这一场屈辱交易，陷入更深的动荡与战乱之中，直到数百年之后明朝建立，这片失地才被逐步收复。
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