李炎唐穆宗李恒第五子，唐敬宗李湛和唐文宗李昂异母弟，母为宣懿皇后韦氏，文宗驾崩后，李炎即位为帝。李炎在位期间，倚重宰相李德裕，澄清吏治，发展经济，有志于革除积弊。同时致力于削弱宦官、藩镇和僧侣地主的势力。
会昌三年（843年），命诸道平定昭义刘稹叛乱。
会昌五年（845年），鉴于寺院泛滥，下令拆毁佛寺，没收寺众土地，扩大了中央政府的税源兵员。对外则击败回鹘，保卫北疆安定。使唐朝一度呈现中兴局面，史称“会昌中兴”。
李炎长期服食长生丹药，在会昌六年（846年）驾崩于大明宫，年仅三十三岁，谥号至道昭肃孝皇帝，庙号武宗，葬于端陵。
李忱于长庆元年获封光王。会昌六年，唐武宗死，李忱为宦官马元贽等拥立，登基为帝。李忱在位时一反武宗所为，恢复佛寺，杀道士赵归真等，贬逐李德裕，起用牛党令狐绹等。同时勤于政事，整顿吏治，并限制宗室和宦官，为死于甘露之变中的大部分官员平反。
唐宣宗大中二年，沙州人民趁吐蕃势力衰弱时，在张议潮的领导下举行起义，赶走吐蕃镇将，并遣使取道天德军（今内蒙-古-乌-梁-素-海-东-南-缘）上表唐朝，报告沙州的归复。
唐宣宗李忱勤于政事，孜孜求治,在对外方面，他击败吐蕃、收复河湟，又安定塞北、平定安南。尤以收复河湟之举，为安史之乱后唐对吐蕃的重大军事胜利之一。
唐宣宗全力支持张议潮，张议潮遣兄张议潭携归义军收复的瓜﹑沙﹑伊﹑西﹑甘﹑肃﹑兰﹑鄯﹑河﹑岷﹑廓等十一州的地图﹑户籍奉献给朝廷，这表明河西地区又重为唐有。大中五年朝廷才得到表奏，决定在沙州置归义军，以张议潮为归义军节度使﹑十一州观察使。咸通初议潮又收复凉州。
唐宣宗李忱为人明察沉断，从谏如流，恭谨节俭，且惠爱民物。他在位时，国家相对安定繁荣，历史上把这一时期称之为“大中之治”。
所以直至唐朝灭亡，百姓仍思咏不已，称李忱为“小太宗”。但亦有史家认为他“知为君之小节，而不知其大节”、“精于听断，而以察为明，无复仁恩之意”，最终招致“内臣争立嗣君，几至于乱”的后果。
李忱因服长生药中毒，于大明宫驾崩，享年五十岁，在位十三年。
唐宣宗李忱长子，母为元昭皇后晁氏，唐懿宗李漼，在唐宣宗驾崩后，在宦官王宗实拥立下监国即位。
唐懿宗咸通八年，张议潮入朝长安（据推测，很有可能是到长安为质），行前命侄子张淮深主持归义军军政事务。