直到1220年，木华黎从山西杀回来。这时候河北局势已经彻底崩了，武仙寡不敌众，也只得暂时投降蒙古。但与张柔等人不同在于，他从未参与进攻金国。武仙投降蒙古之后，过得并不愉快。《元史·史天倪传》：木华黎承制以天倪为金紫光禄大夫、河北西路兵马都元帅，行府事；仙副之。武仙从恒山公降为史天倪的副手，自己的地盘成了别人的，能高兴就怪了。
元光二年（1223年），金宣宗令人招降武仙，自此武仙有反正之意。但是这时候真定的一把手是史天倪，他如果反正，地盘就没了。武仙于是和附庸于南宋的山东军阀彭义斌联手，准备一起抗击蒙古人，光复河北。但是武仙动手得太早了些--【（1225年）二月，武仙以真定叛，杀史天倪】。
当时武仙是因为部下被史天倪讨杀，而提前动手，并杀了史天倪全家（有漏网）①。武仙"出来混，说话要算数，说杀你全家，就杀你全家"，确实很风光。但是彭义斌尚未做好配合准备，这就尴尬了。当时，武仙发现自己遭到了蒙古麾下四大汉军万户中三个（史天泽、刘黑马、张柔）的群殴……其他参与的世侯还有藁城董俊、保定邸琮、赵州王玉、邢州何实等人……于是武仙很快被赶出了真定，准备带着残兵败将投奔彭义斌。
但是彭义斌却在当年败亡了。②按照《宋史》记载，打败彭义斌的只是蒙古的无名下将孛里海，协助的也只有济、兖、单三州的中等世侯石天禄（石珪之子，石珪被金军击杀后袭爵）。但是看《元史·严实传》我们就知道了真相，虽然武仙被赶出真定，但真定很快被彭义斌攻取（可能得到了武仙部众的帮助），可见彭义斌军事能力确实惊人。然而彭义斌轻信对蒙古死忠的严实，结果严实临阵倒戈，才导致彭义斌兵败大溃，最后被史天泽补刀，光荣就义。
