911年八月，卢龙节度使刘守光在幽州称帝，建立燕国，史称桀燕。李存勖大怒："本人征战多年，尚未称帝，竖子胆大妄为！"于是命周德威讨伐之。同年十二月，周德威率3万步骑出兵飞狐口（在今河北蔚县），联合成德军一同去灭刘守光。
912年初，周德威率军以迅雷不及掩耳之势夺取涿州，然后兵围幽州。刘守光命骁将单廷珪率1万精兵出城迎战，与周德威战于城东南龙头岗。这个单廷珪可不是《水浒》中的梁山好汉单廷珪，此人骁勇善战，但恃才傲物，比较轻敌。他见到周德威前来，于是大呼周德威小名："小小周阳五，速来送死！"，拍马而来，挺枪便刺。
周德威毫不畏惧，他镇定从容，见到来将，侧身一避，单廷珪所持长枪差点刺到他脊背上，好悬！说时迟那时快，只见周德威在避开对方的一瞬间，反身使了一招"回马枪"，挥锤反击，一锤将单廷珪击落马下，将其活捉。燕军因主将被擒，大溃而逃。周德威趁机引兵掩杀过去，斩敌首3000级，又俘获李山海等燕军战将五十二人。燕军士气大挫。
随后，在周德威率领下，晋军先后夺取幽州节度所统辖的顺州、安远军、檀州、卢台军、古北口、居庸关、武州、平州、营州等地。是年末，周德威攻破幽州，擒获刘仁恭、刘守光父子，被授为检校侍中（宰相荣衔）、幽州卢龙节度使。
