范延光門下有一個算命的叫張生，自稱精通術數，范延光混的不好時，張生就預言范延光將來一定會成為將相，所以范延光發達之后，非常相信張生的話，無論范延光調到那里，都把張生帶在身邊。

有一天范延光對張生說：“我夢見了一條大蛇，從肚臍眼那里鉆進肚子中，但鉆到一半后又被拉出來丟掉，這是什么預兆？”張生說：“蛇這種東西，和龍是一類，進入腹中顯然是帝王君主的預兆。”范延光聽了，從此就萌生了非份竊位的念頭（延光自是稍萌僭竊之意）。

后來范延光擅自殺死了齊州防御使祕瓊，并且把祕瓊的兵馬收在自己那里，范延光的種種行為引起了石敬瑭的懷疑。

當時范延光有個叫孫銳的牙校，與范延光是老鄉，范延光把所有的大事，都交給了孫銳。所以魏博六州的稅收，沒有一分錢交給朝廷，在和朝廷打交道時，一旦沒有讓自己滿意，孫銳就在范延光面前說朝廷的壞話。

當初，朝廷派使者封范延光為臨清王，準備請人吃飯時，范延光突然得了急病，直接臥床休息了十來天，孫銳便暗地里煽動小人（銳乃密惑群小）。召來了澶州刺史馮暉等人，逼迫范延光造反，范延光也被算命的張生所蠱惑（延光亦惑于術者），所以聽從了他們的話。

范延光馬上派孫銳和馮暉率領二萬騎兵，抵達了黎陽。當時孫銳隨行還帶著十幾個女人，擁著車蓋拿著羽扇，一定要唱歌跳舞之后才能吃飯，將帥士兵因此都很無語并且完全沒有斗志，不久便被石敬瑭的軍隊打敗了，只好退回了鄴城。

石敬瑭接著派楊光遠來討伐，范延光知道事情不能成功了，便殺了孫銳以推脫造反的罪過，并打發人帶著降表入朝認罪，要求朝廷能夠原諒自己，但石敬瑭沒有答應。

就這樣被圍困了一年多，城里開始鬧饑荒了，石敬瑭也因為軍隊很疲憊，百姓很勞苦，準備和解，于是派使者進城對范延光說：“你已經十分危急了，破城是早晚的事，你如果能洗心革面歸順于我，我會用大的藩鎮來安置你；如果你歸順后我殺掉了你，那我怎么配擁有國家呢？蒼天在上，可以為這話作證。”

石敬瑭是真的想和平解決，還賞賜給范延光可以免死罪的鐵券，還封范延光為高平郡王。

范延光對門客李式說：“皇上講究誠信，從不食言（言無不踐），答應不會處死我，我就一定不會被處死。”然后范延光直接撤掉了守備，穿著素服請求投降。

過了一個多月范延光入朝覲見。范延光親自上表請求免除官職，石敬瑭就答應范延光以太子太師的身份退休。范延光在京城住了一年，石敬瑭常常請范延光吃飯，待他與群臣沒有區別。

一天，范延光上奏說，希望回到河陽老宅，想要頤養天年，石敬瑭立刻答應了他。范延光攜妻帶子，用車子裝著各種奇物寶貨出發回家，每經過一個州郡，都被守關的官吏盤查。

這時，楊光遠鎮守洛陽，并且還兼管孟、懷二州，楊光遠既貪圖范延光的錢財，又逐漸探明了朝廷的密旨，于是上奏說：“范延光是國家的奸臣，如果不管束牽制他，一定會向北逃往胡地，或向南跑到吳國，請命令他到西都居住。”石敬瑭馬上答應了。

楊光遠派他的兒子楊承勛帶兵圍住了范延光的房子，逼迫他自殺。范延光說：“圣明天子在上，賞賜我丹書鐵券，準我不死，你們父子怎么能這樣做？”

第二天早晨，楊承勛直接用刀劍驅趕范延光，命令范延光走到浮橋上，然后直接推入水中。楊光遠還欺騙朝廷說“：范延光自己投河淹死了。”

水運軍使曹千在郡城東面的繆家灘找到了范延光的尸體。石敬瑭聽說了，就裝裝樣子停止上班二天以示哀悼，并且下詔準許送回鄴都安葬，又追贈范延光為太師。