李德明盛赞后周世宗声威德行和军队强盛，规劝南唐主李璟割让长江以北之地，李璟不高兴。太傅兼中书令楚公宋齐丘则认为割让土地无济于事，李德明为人轻浮，经常言过其实，国中之人也不相信他的话。枢密使陈觉、副使李徵古素来憎恶李德明和孙晟，趁势对李璟说：“李德明出卖国家求取私利。”李璟勃然大怒，将李德明在街市斩首。
四月，南唐齐王李景达领兵20000从瓜步（今南京**）渡过长江，距离**20余里，设置栅栏不再前进。后周众将领想出击，赵匡胤说：“他们设置栅栏固守，是怕我们啊。如今我们部众不满2000，倘若前往攻击，他们就看出我们人数的多少了；不如等待他们来而出击，必定可打败他们了。”过了几天，南唐出兵赶赴**，赵匡胤奋勇出击，大败敌军，杀死抓获近5000人，余下部众还有1万多，逃奔渡江，争船淹死的很多，于是南唐的精锐部队丧失殆尽。
这一年，南唐主李璟又派后部郎中陈处尧携带厚礼渡海到契丹乞求出兵，契丹不肯为南唐出兵。因而留下陈处尧不送还。陈处尧最终死在契丹。
保大十五年、显德四年（957年）二月十七日，世宗从大梁出发。在这之前后周与南唐交战，南唐水军精锐敏捷，后周无法同它抗衡，世宗经常以此为恨。从寿春返回后，在大梁城西汴水岸边制造战舰数百艘，命令南唐投降士卒教北方兵水战，几个月以后，后周水军纵横江湖，出没水中，差不多胜过南唐水军。到这时，命令右骁卫大将军王环率领水军数千人从闵河沿颍水进淮水，南唐军队看见大为震惊。
李璟拟议亲自督率众将抵抗后周，中书舍人乔匡舜上书恳切劝谏，李璟认为动摇军心，流放抚州。李璟问神卫统军朱匡业、刘存忠防御策略，朱匡业背诵罗隐的诗道：“时机到来天地都同力助，气运离去英雄也身不由己。”刘存忠认为朱匡业的话很对。李璟发怒，贬谪朱匡业为抚州副使，将刘存忠流放到饶州。不久他自己也居然不敢出行。
第三次南征。这一年，十月十九日，世宗从京师大梁（今河南开封）出发。十一月初四，到达镇淮军，当夜五更，渡过淮水。初五，到达濠州（今安徽凤阳）城西。濠州东北十八里有个滩，南唐人在滩上设置栅栏，四周环水据以固守，认为后周军队必定无法渡河。初六，世宗亲自攻打，命令内殿直康保裔率领全副武装士兵数百人，乘着骆驼涉水，赵匡胤率领骑兵随后，于是拔取。
李重进攻破濠州南关城。十一日，世宗亲自进攻濠州，王审琦攻取了南唐军水寨。南唐军队在城北面聚集数百条战船，又在淮水中竖起大木头来阻拦后周军队。世宗命令水军进攻，拔掉大木头，烧毁战船70多艘，斩首2000多级，又攻破羊马城（古代城邑建筑中特有的军防设施），城中震动恐慌。十四日夜晚，南唐濠州团练使郭廷谓上表给后周世宗说：“臣下家在江南，如今倘若马上投降，恐怕被唐人诛灭全族，请求先派遣使者到金陵请命，然后出城投降。”世宗答应了他。十九日，世宗听说南唐有数百艘战船在涣水(今浍河）东面，准备救援濠州，便亲自领兵夜晚派出水军、陆军进攻。二十一日，在洞口大败南唐军队，斩首5000余级，投降士兵2000多人，后周军队乘势击鼓向东行进，所到之处都被攻克。二十三日，到达泗州城下，赵匡胤先攻城南，乘势焚烧城门，攻破水寨和月城。世宗住在月城楼上，监督将士攻打泗州城。
十二月初三，南唐泗州守将范再遇率城投降，后周任命范再遇为宿州团练使。世宗亲自到达泗州城下，下令军中割草打柴的人不得侵犯农民田地，农民都感激喜悦，争相献送粮草。
初六，世宗亲自率领警卫部队从淮水北岸挺进，命令宋太祖皇帝率领步兵、骑兵从淮水南岸挺进，众将率领水军从淮水中流挺进，共同追击南唐军队。当时淮水之滨长久没有行人，芦苇茂密如织，到处沼泽沟坑，士兵凭借胜利的气势跋涉泥泞争相前进，都忘却了劳累。初八，追上南唐军队，边打边进，金鼓的声音传到周围数十里。初九，到达楚州（今江苏淮安）西北，大败南唐军。南唐军队有沿淮水向东而下的，世宗亲自追赶，赵匡胤担任前锋，出行60里，擒获南唐保义节度使、濠、泗、楚、海都应援使陈承昭而返归。所缴获的战船除去烧毁沉没之外共得300多艘，士兵斩杀淹死之外共俘7000多人，南唐人在淮水上的战舰，全在这场战斗中歼灭了。
保大十六年、显德五年（958年）正月，南唐改年号为中兴。
后周世宗打算率领战舰从淮水进入长江，但受到北神堰（位于今淮安市淮城镇新城村）阻挡，没法渡过，就打算开凿楚州西北的鹳水来通淮水、长江的河道。派遣使者巡视，回来说地形条件不便利，预计费工很多。世宗亲自前往视察，口授工程规划，征发楚州民夫疏通河道，十天便完成，化费工日很少，数百艘巨大战舰都直接到达长江。南唐人大为惊讶，认为神奇。二月初六，后周世宗从楚州出发，十五日，到达扬州。
三月初六，南唐实行大赦，改年号为交泰。南唐皇太弟李景遂前后共10次上表请求辞去继承人地位，并且说：“如今国家危难不能匡扶，请求出宫就任一方藩镇。燕王李弘冀是嫡长子又有军功，应该当继承人，谨奏奉上皇太弟的宝册。”李璟于是封李景遂为晋王，加官天策上将军、江南西道兵马元帅、洪州大都督、太尉、尚书令。立李弘冀为皇太子，参预决定各种政务。
李璟闻知周世宗在长江岸畔，恐怕就要渡江南下，又耻于贬降帝号改称藩臣，于是派遣兵部侍郎陈觉奉持表章，请求传位给太子李弘冀，让他听从后周的命令。当时淮南只有庐州（今合肥）、舒州（今安徽潜山）、蕲州（湖北蕲州）、黄州（湖北黄冈）没有攻下。
十五日，陈觉到达迎銮镇（今江苏仪征），看到后周军队的强盛，向世宗禀报，请求派人渡过长江拿取表章，进献4州土地，划江为界，来要求休战，言辞旨意非常悲哀。世宗说：“朕兴师出兵本只为取得江北之地，你的君主能够率国归附，朕还要求什么呢！”陈觉叩拜道谢而退下。十六日，陈觉请求派遣他的属官阁门承旨刘承遇前往金陵，世宗赐给南唐主书信，说：“皇帝恭问江南国主”，安慰接纳他。
李璟再派刘承遇奉送表章求和。自称南唐国主，请求献出长江北面庐、舒、蕲、黄等4州，每年献送贡品10万。于是长江以北全部平定，后周得到14个州、60个县。并付犒军银10万两、绢10万匹、钱10万贯、茶50万斤、米麦20万石。规定今后岁输贡物10万。后周长达两年5个月的南征，迫使南唐与后周“划江而治”（不知当年，国共谈判时所提到的“划江而治”，是否就源出于此）。
十九日，世宗赐给李璟书信，告以：“沿长江各支军队和在两浙、湖南、荆南的军队都当撤回，其中庐州、蕲州、黄州三路军队，也下令把军队收回到近郊以外。等到3州城中将吏士兵及其家属上路南归以后，可以派人召唤我军将校并将城市都邑交付给他们。长江的船只有需要来往的，一并让他们到北岸来拉走。”二十日，陈觉告辞上路，世宗又赐给李璟书信，告诉他不必把君位传给儿子。
二十五日，李璟派遣冯延巳贡献银、绢、钱、茶、谷总共百万以犒劳军队。
三月初六，南唐实行大赦，又改年号为交泰。五月，李璟为避后周世宗祖先（郭璟）名讳，改名为景。下令取消帝号，只称国主，所有原来的天子仪仗规制都有所降低贬损，取消交泰年号，改用后周年号历法，并向太庙报告。