Lưu Nhân Cung hay tin Hậu Lương thua trận thì quay sang tính đến việc xưng đế, ông ta phái sứ giả đến chỗ Vương Dung và Vương Xử Trực, đề xuất họ suy tôn ông ta là Thượng phụ. Khi Vương Dung báo tin này cho Lý Tồn Úc, Lý Tồn Úc cho rằng thực hiện việc này sẽ càng khiến cho Lưu Thủ Quang thêm kiêu ngạo và tự diệt vong, vì thế Lý Tồn Úc cùng với Vương Dung, Vương Xử Trực và ba tiết độ sứ khác dưới quyền Lý Tồn Úc cùng suy tôn Lưu Thủ Quang là Thượng phụ, Lưu Thủ Quang sau đó xưng là hoàng đế của nước Yên.[7]

Vào mùa đông năm 911, Lưu Thủ Quang tiến công Nghĩa Vũ, Vương Xử Trực cầu viện Tấn. Lý Tồn Úc khiển Chu Đức Đức Uy đến Dịch Thủy hội quân với tướng Vương Đức Minh của Triệu và tướng Trình Nham (程巖) của Nghĩa Vũ, tiến công quân Yên. Cuối năm 912, Lý Tồn Úc công hạ thủ đô U châu (幽州) của Yên, Yên sau đó diệt vong.[7] Lý Tồn Úc giải Lưu Thủ Quang và cha là Lưu Nhân Cung về Thái Nguyên, cả Vương Xử Trực và Vương Dung đều yêu cầu Lý Tồn Úc diễu hành mừng thắng lợi qua lãnh địa của mình. Lý Tồn Úc chấp thuận, và khi đến Nghĩa Vũ, Vương Xử Trực và Lý Tồn Úc cùng nhau đến thờ phụng tại một ngôi chùa trên Hằng Sơn. Sau đó, Vương Xử Trực và Vương Dung cùng thượng biểu đề xuất trao tước Thượng thư lệnh hết sức cao quý cho Lý Tồn Úc. Lý Tồn Úc chấp thuận, và sau đó bắt đầu tổ chức một chính quyền theo mô hình thời Đường Thái Tông.[8]

Năm 918, Lý Tồn Úc sau khi đoạt được Thiên Hùng, chuẩn bị tiến hành một chiến dịch lớn để chiếm kinh thành Đại Lương của Hậu Lương. Vương Xử Trực đóng góp 1 vạn quân cho chiến dịch của Lý Tồn Úc. Tuy nhiên, chiến dịch kết thúc với một trận chiến vợ thảm đối với cả hai bên tại Hồ Liễu pha[chú 9], cả quân Tấn và quân Hậu Lương đều thương vong đến hai phần ba, quân Tấn triệt thoái.[9]