公元907年2月，他逼迫昭宣帝退位，自己称帝，建国号为梁，定都汴，建年号为“开平”。史称后梁。
朱温称帝后，改名朱晃。并改革了一些唐末的弊政。但因连年用兵，又经常杀戮将帅功臣，使统治集团内部矛盾日益尖锐，政权不稳。
公元912年，朱温亲自率领50万大军乘虚进攻成德镇。他日夜兼程赶到观津冢(今河北省武邑县东南)时，巡逻兵报告说，后唐李克用之子李存勖的大军来了。朱温曾几次败在李存勖手下，听到消息后，不辨真假，连帐篷也顾不得收起，仓惶逃奔到枣强(今河北省枣强县)。黄昏时，李存勖派兵数百冲进朱温军营中乱砍乱杀。朱温以为李存勖大军杀到，连夜烧营狂逃，急奔冀州，辎重损失无数。事后知道只有李存勖的几百兵士冲营，朱温羞恼而得病。返回洛阳，就此卧床不起。他哭着对近臣说：“我就要死了。死后，儿子们又不是李存勖的对手，我将连葬身之地也没有了。”哭得死去活来。
朱温酷爱女色，淫乱如禽兽，连儿媳们都得入宫陪伺他，儿子们也借此谋取继承权。公元912年5月，朱温在病中应允曲意伺候他的儿媳王氏的要求，要将皇位传于其丈夫(朱温养子朱友文）。三子朱友珪和妻张氏听到后，十分妒恨，决心干掉朱温，夺取皇位。
六月戊寅日，朱友珪和家将冯廷锷带着五百牙兵，假称奉旨入宫，混入皇宫，分散埋伏着。夜深人静时，牙兵又集中起来，突然冲进朱温寝宫。左右侍从早就怨恨朱温荒淫暴虐，都纷纷逃散，只剩朱温单身一人。朱温揭开帐子，见是朱友珪带兵杀入，破口大骂说：“我早就怀疑你有反叛之心，后悔没有早下手杀了你！你这罪恶的逆子，竟要弑父，你忍心吗？天地难道会容你吗？”朱友珪也瞪眼对骂道：“你这乱伦的老畜生，早就应当被碎尸万段了！”这时，冯廷锷挺剑扑向床边，朱温慌忙下床绕着屋柱躲闪。冯廷锷连劈三剑，都被朱温躲过，剑锋砍入柱子中。朱温正患着病，经几次躲闪已经头昏眼花，支持不住，颓然跌倒在床上。冯廷锷抢上一步，一剑刺入朱温腹部，朱温挣扎了一会儿死去。
朱温死后谥号为太祖。
