蔡州之战后，黄巢军主力折损，元气大伤，一路向洛阳溃退，李克用率大军乘胜追击，连克郑州、洛阳，黄巢被迫撤出长安，向山东逃窜，残唐的乱局，一时稍有缓和。
中和二年春，李克用率军追至汴州城外，黄巢军仅剩数千残部，被朱温的宣武军围困在陈留，朱温遣使向李克用求援，愿与沙陀军联手，剿灭黄巢残余势力。
朱温本是黄巢麾下降将，归唐后被封为宣武节度使，驻守汴州，此人狡诈多谋，野心勃勃，李克用虽知其并非善类，却也想借其手彻底铲除黄巢，遂率大军进入汴州，朱温亲至城外迎接，对李克用极尽谄媚，盛宴款待于上源驿。
宴席之上，朱温觥筹交错，满口奉承，称李克用为“当世英雄”，愿奉其为盟主，共辅唐室，李克用性情刚直，被朱温哄得开怀畅饮，不觉酩酊大醉。李辰随侍在侧，始终保持清醒，冷眼观察着朱温的一举一动——他深知上源驿之变的历史，朱温早已觊觎李克用的沙陀铁骑，此次设宴，不过是引君入瓮，欲将李克用斩草除根。
席间，朱温数次示意部下劝酒，又命亲兵将沙陀军的战马尽数牵至城外喂养，看似热情，实则是想解除沙陀军的武装。李辰心中警铃大作，趁众人不备，悄悄走到李克用身边，低声提醒：“主公，朱温心怀叵测，此宴恐有诈，还请主公尽早离驿，返回大营！”
李克用此时已醉意朦胧，推开李辰的手，笑道：“朱将军一片赤诚，你休要多疑，扫了本王的雅兴！”
李辰还想再劝，却被朱温的部下拦住，强邀饮酒，他只得假意应酬，眼角却始终留意着驿馆外的动静——果然，他看到数名黑衣士卒手持利刃，悄然围上了上源驿，驿馆的大门也被悄悄关上，落了锁。
情况危急！李辰知道，历史上的上源驿之变，李克用因醉酒险些丧命，麾下三百亲卫尽数被杀，虽侥幸逃脱，却与朱温结下死仇，中原从此陷入无休止的混战。今日有他在，绝不能让历史重演！
李辰趁人不备，抽身溜出宴席，找到李克用的亲卫统领李嗣源，急声道：“嗣源将军，朱温设下埋伏，欲谋害主公，速带亲兵护主公突围，迟则必死！”
李嗣源起初不信，可见李辰神色凝重，又想起朱温今日的反常举动，心中顿时一紧，当即点起两百亲卫，冲入宴席，架起酩酊大醉的李克用便走。
此时朱温见计谋败露，当即下令动手，上源驿四周火光冲天，喊杀声四起，朱温的数千精兵从四面八方向驿馆猛攻，箭矢如雨点般射入馆内。李辰手持长刀，率数十名亲卫拼死断后，挡在驿馆门口，与朱温的士兵展开血战，他虽非顶尖猛将，却熟知战场搏杀之法，刀刀狠辣，接连斩杀数名敌兵，为李克用的突围争取了时间。
李嗣源护着李克用冲出驿馆，却发现战马已被牵走，朱温的士兵层层围堵，眼看就要陷入绝境，忽听城外马蹄声震天，李存孝率三千飞虎军疾驰而来——原来李辰早有准备，在提醒李嗣源的同时，已派亲兵出城报信，李存孝接信后，当即率大军回援。
飞虎军个个勇不可挡，朱温的士兵根本无法抵挡，李存孝杀入重围，一把接过李克用，横放马上，又回身接应李辰，两人合兵一处，拼死杀出汴州城，退回沙陀军大营。
此次上源驿之变，沙陀军折损百余名亲卫，却因李辰的提前察觉，保住了李克用的性命。李克用酒醒后，得知前因后果，惊出一身冷汗，看着李辰，沉声道：“若非你，本王今日必死于此！朱温匹夫，本王与你不共戴天！”
当即下令全军备战，欲讨伐朱温，周德威连忙劝阻，称此时黄巢残余未灭，若与朱温开战，必两败俱伤，李克用虽怒，却也知周德威所言有理，只得暂且作罢，率大军返回河东，却从此与朱温结下死仇，中原的藩镇混战，也由此拉开序幕。
经此一事，李克用对李辰愈发信任，将其视为心腹，常伴左右，参与军机议事。