乾元二年，公元759年春季正月初一，史思明在魏州城北筑坛祭天，自称大圣燕王，任命周挚为行军司马。李光弼分析道：“史思明占据魏州却按兵不动，这是想让我军松懈，再用精锐部队趁我们不备发动突袭。我请求与朔方军一同进逼魏州，寻找机会和他决战。他吃过嘉山之战惨败的亏，必定不敢轻易出战。只要拖延时日，邺城就一定能攻克。届时安庆绪一死，他就没有借口驱使部众作乱了。”但鱼朝恩反对这个计策，此事便作罢。
初十，肃宗采纳王玙的建议，祭祀九宫贵神。二十七日，肃宗举行亲耕藉田的仪式。
镇西节度使李嗣业率军攻打邺城，不幸被流箭射中，二十八日去世，兵马使荔非元礼接替他统领军队。当初，李嗣业曾上表举荐段秀实为怀州长史，负责留守事务。当时各路军队长期驻守在外，军费耗尽、粮草短缺，只有段秀实能够转运粮草，还招募士兵、购买战马供应镇西行营，物资运输的队伍在路上络绎不绝。
二月十五日，发生了月全食。此前百官曾请求为皇后加尊号“辅圣”，肃宗就此询问中书舍人李揆，李揆回答：“自古以来皇后都没有尊号，只有韦皇后曾有过，这哪里值得效仿呢！”肃宗大惊道：“平庸之辈差点误了我的大事！”恰逢月食发生，这件事便搁置了。皇后于是与李辅国相互勾结，在宫中横行霸道，干预朝政，为他人谋求官职的请托没完没了。肃宗对此很不高兴，却又无可奈何。
郭子仪等九位节度使率军包围邺城，修筑了两层营垒，挖掘了三重壕沟，还堵住漳河水淹灌城池。城中的井水和泉水都溢出地面，军民只能搭建木棚居住。从冬天到第二年春天，安庆绪一直坚守城池，等待史思明救援。城中粮食耗尽，一只老鼠竟卖到四千钱，士兵们只好挖墙中的麦麸、拌马粪来喂马。官军都认为邺城朝夕之间就能攻克，可各路军队没有统一的统帅，进退行动都没有依据；城中有人想投降，却被深沟大水阻挡，无法出城。邺城久攻不下，官军上下军心涣散。
这时史思明才从魏州率军奔赴邺城，他命令部将们在距离邺城五十里的地方扎营，每个营寨每天擂鼓三百面，从远处威慑官军。又从每个营寨挑选五百名精锐骑兵，每天到城下抢劫骚扰，官军一出动，他们就四散逃回营寨。官军的人马、牛车每天都有损失，连打柴割草都变得十分困难——白天防备，敌军就夜里来；夜里防备，敌军又白天来。当时全国闹饥荒，官军的粮草运输，南边从江淮地区、西边从并州、汾州而来，车船接连不断。史思明派出许多壮士，让他们假冒官军的服装和旗号，去监督催促运粮队伍，斥责押运人员行动迟缓，还胡乱杀人，吓得运粮的人惊慌失措；运粮的车船聚集的地方，他们就偷偷放火焚烧。这些人往来不定、聚散无常，互相之间能认出身份，可官军的巡逻部队却察觉不到。从此各路官军都陷入缺粮的困境，士兵们人心涣散，随时可能溃散。史思明于是率领大军直抵邺城城下，约定日期与官军决战。
三月初六，官军的六十万步兵、骑兵在安阳河北岸列阵，史思明亲自率领五万精锐迎战。官军将士远远望见敌军人数不多，以为只是流动的游击部队，没有放在心上。史思明率军径直冲锋，李光弼、王思礼、许叔冀、鲁炅率军率先迎战，双方伤亡各半，鲁炅还被流箭射中。郭子仪率军紧随其后，还没来得及布阵，突然狂风大作，飞沙走石，拔起树木，天地间一片昏暗，近在咫尺都看不清人影。两军都大惊失色，官军溃散向南奔逃，叛军溃散向北奔逃，铠甲兵器、粮草辎重丢弃得沿路都是。郭子仪率领朔方军切断河阳桥，退守东京洛阳。此战官军损失惨重，上万匹战马最后只剩下三千匹，十万件铠甲兵器几乎全部遗失。东京的百姓惊慌失措，纷纷逃奔到山谷中，留守崔圆、河南尹苏震等官员则向南逃往襄州、邓州，各路节度使也都率领残部逃回自己的镇所。溃兵所到之处大肆抢掠，地方官吏无法制止，过了十天才安定下来。只有李光弼、王思礼的部队军纪严明，整顿队伍后全军撤回。
郭子仪抵达河阳，正打算谋划守城事宜，部队却陷入混乱，士兵们又纷纷逃向缺门。不久各路将领相继赶到，集结的士兵有数万人，大家商议放弃东京，退守蒲州、陕州。都虞候张用济劝谏道：“蒲州、陕州正闹饥荒，不如坚守河阳，等叛军来了，我们合力抵抗。”郭子仪采纳了他的建议，派都游弈使、灵武人韩游瑰率领五百骑兵先赶赴河阳，张用济则率领五千步兵随后跟进。叛军将领周挚率军赶来争夺河阳，因为来晚了一步，没能进城只好撤退。张用济便指挥部下士兵修筑南、北两座城池，派兵驻守。段秀实则率领将士的家属以及公私财物辎重，从野戍渡过黄河，在河清县南岸待命，荔非元礼率军赶到后，也在那里驻扎。各路将领都上表请罪，肃宗一律不予追究，只削夺了崔圆的官阶封爵，将苏震贬为济王府长史，削去他银青光禄大夫的官阶。
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史思明确认官军已经溃散后，从沙河收拢整顿残部，率军退回邺城城南驻扎。安庆绪趁机收缴郭子仪等军营中的粮草，得到六七万石，于是和孙孝哲、崔乾佑密谋关闭城门，抗拒史思明。部将们纷纷反对：“现在怎么能再次背叛史王呢！”史思明既不与安庆绪互通消息，也不派兵向南追击官军，只是每天在军营中犒劳士兵。张通儒、高尚等人劝说安庆绪：“史王远道而来救援，我们都应该前去迎接谢恩。”安庆绪无奈道：“任凭你们暂且去一趟吧。”史思明见到张通儒等人，痛哭流涕，以厚礼相待后让他们返回。过了三天，安庆绪还是没有亲自前来。史思明暗中召见安太清，让他去诱骗安庆绪。安庆绪走投无路，无计可施，只好派安太清向史思明上表称臣，请求允许自己卸甲入城，献上皇帝的玉玺和绶带。史思明看完奏表，说：“何至于到这个地步！”于是把奏表拿给全体将士看，将士们都高呼万岁。随后史思明亲手写了一封慰问安庆绪的书信，信中自己并不称臣，还说：“希望与你结为兄弟之国，互为屏障、彼此支援。咱们三足鼎立，或许还有几分希望；至于让我向你行君臣跪拜之礼，我实在不敢接受。”说完把奏表原封不动地退回给安庆绪。安庆绪大喜过望，于是请求与史思明歃血结盟，史思明答应了。安庆绪率领三百名骑兵来到史思明的军营，史思明命令士兵全副武装、手持兵器严阵以待，然后带安庆绪和他的几个弟弟进入营帐。安庆绪快步上前，跪拜叩首道：“臣无能，不能担当重任，丢失了长安、洛阳两京，又长期被重兵围困，没想到大王看在先帝太上皇的情分上，远道赶来救援，让臣得以死里逃生，臣就算粉身碎骨，也无法报答大王的恩德。”史思明却突然勃然大怒，斥责道：“丢失两京，还算不得什么大罪。你身为人子，竟然杀死自己的父亲篡夺皇位，这是天地都不能容忍的大逆不道！我是为太上皇讨伐逆贼，岂能受你这些花言巧语的谄媚！”当即命令身边的人把安庆绪拉出去斩首，连同他的四个弟弟以及高尚、孙孝哲、崔乾佑等人全部处死；张通儒、李庭望等人则被授予官职。史思明率军进入邺城，收编了安庆绪的兵马，打开府库犒赏将士，安庆绪原先占据的州县和军队，全部归史思明所有。他又派安太清率领五千士兵攻取怀州，随后留安太清镇守怀州。史思明本想趁机向西进兵，又担心后方根基不稳，于是留下儿子史朝义镇守相州，自己率军返回范阳。
十八日，回纥的骨啜特勒、帝德等十五人从相州逃回西京长安，肃宗在紫宸殿设宴款待他们，赏赐的财物各有等差。二十四日，骨啜特勒等人辞别肃宗，返回行营。
二十五日，肃宗任命荔非元礼为怀州刺史，暂时代理镇西、北庭行营节度使。荔非元礼上任后，又任命段秀实为节度判官。
二十八日，肃宗任命兵部侍郎吕諲为同平章事；二十九日，将中书侍郎、同平章事苗晋卿改任太子太傅，王玙改任刑部尚书，二人都被免去宰相职务。又任命京兆尹李岘兼任吏部尚书，中书舍人兼礼部侍郎李揆为中书侍郎，与户部侍郎第五琦一同担任同平章事。肃宗对李岘格外恩宠信任，李岘也以治理国家为己任，军政大事大多由他独自决断。当时京城盗贼横行，李辅国请求挑选五百名羽林骑兵负责巡逻。李揆上疏劝谏：“从前西汉设置南北两军相互制衡，所以周勃才能凭借南军进入北军，最终安定刘氏天下。本朝设置南牙禁军和北牙禁军，文官和武将各司其职，相互监督。如今用羽林军代替金吾卫夜间警戒，万一发生突发变故，拿什么来制约他们呢！”肃宗于是打消了这个念头。
三十日，肃宗任命郭子仪为东畿、山东、河东诸道元帅，暂时代理东京留守；任命河西节度使来瑱兼任陕州刺史，担任陕、虢、华州节度使。
夏季四月初四，泽潞节度使王思礼在潞城东面击败史思明的部将杨旻。
太子詹事李辅国，从肃宗在灵武登基时起，就担任元帅行军司马，在宫中侍奉肃宗，负责传达皇帝的诏命，全国各地的奏章、军中的印信兵符、早晚的军中号令，全都交由他掌管。回到长安后，李辅国又专门掌管禁军，常常住在宫中的内宅里，皇帝的制书敕令必须经过他的签署，才能下发施行。宰相和各部门官员如果要在非上朝时间上奏议事，都必须通过李辅国禀报、领取圣旨。李辅国经常在银台门处理国家政务，无论事情大小，都由他口述当作制敕，写好后交付宫外执行，事情办完后再向肃宗奏报。他还设置了数十名察事官，暗中让他们在民间打探细微的事情，一旦发现线索就立即逮捕审问；凡是他下令追查的人，各个部门都不敢违抗。御史台、大理寺关押的重刑犯，有时还没审讯完毕，就被李辅国传唤到银台门，一下子全部释放。御史台、中书省、门下省三司以及府、县审理案件，都要先向李辅国请示禀报，量刑轻重全凭他的心意，他还常常谎称是皇帝的制敕来发号施令，没有人敢违抗。宦官们都不敢直呼他的官职，都称他为“五郎”。李揆出身于山东的名门望族，见到李辅国却要行子弟之礼，称他为“五父”。
李岘担任宰相后，在肃宗面前叩头劝谏，指出皇帝的制书敕令都应该由中书省起草发布，还详细陈述了李辅国专权乱政的种种罪状。肃宗幡然醒悟，赞赏李岘的正直，于是对李辅国此前的所作所为做了很多变更，罢免了他设置的察事官。李辅国因此请求辞去行军司马的职务，甘愿回到原来的本官任职，肃宗没有批准。初六，肃宗颁布制书：“近来因为军务繁忙、国政繁重，有时会口头传达敕令处理事务。从现在起，所有各类索取物资以及用杖刑发配囚徒的行为，一律停止。如果不是正式颁布的敕令，全都不得执行。朝廷内外的各项事务，分别归各个主管部门负责。英武军虞候以及六军的各位将领、各个部门，近来有时因为争执，就擅自派人拘捕审讯，从现在起一切案件都必须经过御史台、京兆府审理。如果主管部门判决不公，允许当事人上奏说明情况。各项法令条文，除了十恶、杀人、奸淫、盗窃、伪造文书之外，其余繁琐多余的条款全部删除，委托中书省、门下省和执法官员详细审定后上奏。”李辅国从此开始忌恨李岘。
初八，朝廷设置陈、郑、亳节度使，任命邓州刺史鲁炅担任此职；任命徐州刺史尚衡为青、密等七州节度使；任命兴平军节度使李奂兼任豫、许、汝三州节度使，各自在辖区的边境驻守防御。
九位节度使在相州溃败后，鲁炅所率领的部队抢掠最为严重。鲁炅听说郭子仪退守黄河岸边、李光弼返回太原后，又羞又怕，服毒自尽。
史思明在范阳自称大燕皇帝，改年号为顺天，册封他的妻子辛氏为皇后，儿子史朝义为怀王，任命周挚为宰相，李归仁为将军，还将范阳改称为燕京，各州改称为郡。
十二日，朝廷任命鸿胪卿康谦为同平章事。康谦是胡人，经商十分富有，安禄山叛乱时，他依附叛军，后来投降朝廷，因此得以被任命为宰相。
回纥的毘伽阙可汗去世，他的长子叶护此前已经被杀，回纥人便拥立他的小儿子为新可汗，这就是登里可汗。回纥人想让宁国公主为毘伽阙可汗殉葬，公主说：“回纥人仰慕中原的风俗，才迎娶中原的女子为妻。如果想要遵从你们本族的习俗，当初又何必远隔万里与大唐联姻呢！”不过公主还是按照回纥的习俗，划破脸颊痛哭致哀。
凤翔马坊的押官犯了抢劫罪，天兴县尉谢夷甫将他逮捕并处死。押官的妻子为丈夫鸣冤告状。李辅国原本出身于飞龙厩，于是下令监察御史孙蓥审理此案，孙蓥核查后认为谢夷甫没有冤枉押官。李辅国又派御史中丞崔伯阳、刑部侍郎李晔、大理卿权献一同复审，结果与孙蓥的结论一致。但押官的妻子仍然不服。李辅国又派侍御史、太平人毛若虚审理此案。毛若虚是个奸邪狡诈的人，为了迎合李辅国的心意，将罪责全部推到谢夷甫身上。崔伯阳气愤不已，召见毛若虚进行责问，还打算上奏弹劾他。毛若虚抢先一步跑到肃宗面前申诉，肃宗把毛若虚藏在帘子后面。不久崔伯阳赶到，上奏说毛若虚依附宦官，审理案件不公正。肃宗勃然大怒，呵斥崔伯阳让他出去。随后崔伯阳被贬为高要县尉，权献被贬为桂阳县尉，李晔和凤翔尹严向都被贬到岭南担任县尉，孙蓥被削除官籍，流放到播州。吏部尚书、同平章事李岘上奏，称崔伯阳等人无罪，对他们的处罚太重了。肃宗却认为李岘和他们结党营私，五月初十，将李岘贬为蜀州刺史。右散骑常侍韩择木入朝奏对，肃宗对他说：“李岘企图独揽大权，现在我把他贬到蜀州，我还觉得自己用刑太宽大了。”韩择木回答：“李岘直言进谏，并不是专权。陛下对他宽大处理，只会增加陛下的圣德啊。”不久，毛若虚被提拔为御史中丞，在朝廷中作威作福，气焰嚣张。
五月十一日，肃宗任命滑、濮节度使许叔冀为汴州刺史，担任滑、汴等七州节度使；任命试汝州刺史刘展为滑州刺史，担任节度副使。
六月十七日，朝廷从朔方节度使的辖区中分设出邠、宁等九州节度使。
观军容使鱼朝恩向来嫉恨郭子仪，便借着郭子仪兵败相州的机会，在肃宗面前诋毁他。秋季七月，肃宗将郭子仪召回长安，任命李光弼接替他担任朔方节度使、兵马元帅。朔方军的士兵们痛哭流涕，拦住传达圣旨的宦官，请求留下郭子仪。郭子仪哄骗他们说：“我只是去饯别宦官，并没有真的要离开。”说完就跃马离去。
李光弼希望能有一位亲王担任自己的副手，十七日，肃宗任命赵王李系为天下兵马元帅，李光弼为副元帅，同时让李光弼总管各路节度使的行营兵马。李光弼率领五百名河东骑兵奔赴东京洛阳，夜里进入朔方军的军营。李光弼治军严明，刚一到任，号令一经下达，士兵的精神面貌、营垒的布置、旌旗的气势就全都焕然一新。当时朔方军的将士们都喜欢郭子仪的宽厚，而畏惧李光弼的严厉。
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左厢兵马使张用济率军驻守河阳，李光弼发檄文召他前来。张用济抱怨道：“朔方军又不是叛军，李元帅夜里进入军营，怎么如此不信任我们！”他便和其他将领商议，打算率领精锐部队突袭东京，赶走李光弼，重新请回郭子仪。张用济命令士兵们都穿上铠甲、骑上战马，口中衔枚，等待起兵的号令。都知兵马使仆固怀恩劝阻道：“邺城溃败时，郭元帅率先领兵撤退，朝廷追究主帅的责任，才罢免了他的兵权。现在我们赶走李元帅，强行请回郭元帅，这是违抗朝廷的命令，和谋反有什么区别呢！”右武锋使康元宝也说：“您率领军队请回郭元帅，朝廷一定会怀疑这是郭元帅指使您干的，这会害得他家破人亡啊。郭元帅全家上下，哪里有对不起您的地方呢！”张用济这才放弃了计划。李光弼率领数千名骑兵向东来到汜水，张用济单人独骑前来拜见。李光弼斥责他接到檄文后没有按时赶到，下令将他斩首，任命部将辛京杲接替他统领部队。
不久仆固怀恩也赶到了，李光弼请他入座，和他谈话。没过多久，守门的士兵报告：“有五百名吐蕃、回纥骑兵到了。”李光弼脸色大变。仆固怀恩连忙起身走出去，召见自己的部将，假意责备他们说：“我明明告诉你们不要来，为什么要执意违抗我的命令！”李光弼见状说道：“士兵们跟随主将，又有什么罪过呢！”下令赏赐他们牛和酒。
二十三日，肃宗任命潞沁节度使王思礼兼任太原尹，担任北京留守、河东节度使。
当初，潼关之战惨败时，王思礼的战马被流箭射死，有一名来自盩厔的骑兵张光晟跳下马来，把自己的马让给王思礼。王思礼询问他的姓名，张光晟却没有回答就离开了。王思礼暗中记住了他的相貌，后来多次派人寻访，都没有找到。王思礼到河东任职后，有人诬陷代州刺史、河西人辛云京，王思礼十分生气，辛云京非常害怕，不知该怎么办。张光晟当时正好在辛云京的部下任职，他对辛云京说：“我曾经对王公有过救命之恩，一直不敢说这件事，是因为耻于用这件事来换取赏赐。现在您有危难，我请求去拜见王公，一定能为您化解这场灾祸。”辛云京大喜，立刻派他前去。张光晟拜见王思礼，还没来得及说话，王思礼就认出了他，惊喜地说：“哎呀！你不是我的救命恩人吗？为什么这么久才见到你啊！”张光晟便把实情告诉了王思礼，王思礼高兴极了，握着他的手，流下眼泪说：“我能有今天，全都是靠你的力量啊，我找了你好久！”随即邀请张光晟和自己同坐一张床榻，结拜为兄弟。张光晟趁机从容地为辛云京辩解冤屈，王思礼说：“辛云京的过错也不小，但今天我特意看在你的面子上，赦免他。”当天就提拔张光晟为兵马使，还赏赐给他丰厚的金银布帛、田地住宅。
二十七日，肃宗任命朔方节度副使、殿中监仆固怀恩兼任太常卿，晋爵为大宁郡王。仆固怀恩一直跟随郭子仪担任前锋，勇猛善战，全军无人能比，前后立下的战功最多，因此得到这样的奖赏。
八月十二日，襄州将领康楚元、张嘉延占据州城发动叛乱，刺史王政逃往荆州。康楚元自称南楚霸王。
回纥因为宁国公主没有生下儿子，允许她返回唐朝。二十三日，宁国公主回到长安。
二十五日，肃宗派将军曹日升前往襄州安抚慰问康楚元，将刺史王政贬为饶州长史，任命司农少卿张光奇为襄州刺史，但康楚元拒不接受朝廷的任命。
二十九日，肃宗任命李光弼为幽州长史、河北节度等使。九月十二日，张嘉延率军突袭并攻破荆州，荆南节度使杜鸿渐弃城逃走，澧州、朗州、郢州、峡州、归州等地的官吏听到消息后，纷纷逃到山谷中躲藏起来。
十六日，朝廷下令让绛州铸造乾元重宝大钱，钱币背面加上双重轮廓，规定一枚大钱可以抵五十枚普通钱币。当时在京城的文武百官，因为长期战乱，一直没有发放俸禄，朝廷便决定用这种新铸的大钱发放他们冬季的俸禄。
二十五日，肃宗任命太子少保崔光远为荆、襄招讨使，担任山南东道处置兵马都使；任命陈、颍、亳、申节度使王仲升为申、沔等五州节度使，掌管淮南西道的行军兵马。
史思明命令儿子史朝清镇守范阳，又下令各郡太守各自率领三千士兵跟随自己南下进攻河南地区。他将军队分为四路：派部将令狐彰率领五千士兵从黎阳渡过黄河攻取滑州，自己率军从濮阳出发，史朝义率军从白皋出发，周挚率军从胡良渡过黄河，约定在汴州会师。
李光弼当时正在巡视黄河沿岸的各个营寨，听到这个消息后，立即返回汴州，对汴滑节度使许叔冀说：“您如果能坚守汴州十五天，我就一定率军前来救援。”许叔冀满口答应。李光弼于是返回东京洛阳。史思明率军抵达汴州，许叔冀出城迎战，战败后，便和濮州刺史董秦以及部将梁浦、刘从谏、田神功等人投降了史思明。史思明任命许叔冀为中书令，让他和部将李详一同镇守汴州；又对董秦厚加款待，还将他的妻子儿女安置在长芦作为人质。史思明派部将南德信和梁浦、刘从谏、田神功等数十人率军攻略江淮地区。田神功是南宫人，史思明任命他为平卢兵马使。没过多久，田神功率军突袭南德信，将他斩杀，刘从谏侥幸逃脱，田神功便率领自己的部众向朝廷投降。
史思明乘胜向西进攻郑州。李光弼整顿部队，从容撤军，抵达洛阳后，对留守韦陟说：“叛军乘胜追击，士气正盛，此时我们应该坚守不战，不宜急于决战。洛阳城难以坚守，您有什么好计策吗？”韦陟建议留下部分兵力驻守陕州，大军退守潼关，凭借险要的地势挫败叛军的锐气。李光弼反驳道：“两军对峙，贵在主动进攻，忌讳后退避让。现在我们无缘无故放弃五百里的土地，只会让叛军的气焰更加嚣张。不如把军队转移到河阳，向北连接泽潞节度使的兵力，有利就进军出击，不利就退守自保，内外相互呼应，让叛军不敢向西进犯，这就像猿猴伸展手臂一样，可攻可守。说到通晓朝廷的礼仪制度，我比不上您；但说到指挥行军打仗，您比不上我。”韦陟无言以对。判官韦损又说：“东京是皇帝的故居，侍中您怎么能放弃不守呢？”李光弼反问：“如果要坚守东京，那么汜水、崿岭、龙门这些险要之地都需要派兵驻守，你身为兵马判官，能守住这些地方吗？”于是李光弼发布檄文，命令留守韦陟率领东京的官员和眷属向西迁入潼关，又命令河南尹李若幽率领官吏百姓出城躲避叛军，让东京变成一座空城。李光弼则率领士兵运送油、铁等物资前往河阳，准备防守，自己亲自率领五百名骑兵殿后。这时史思明的游击部队已经抵达石桥，将领们请示李光弼：“现在我们是从洛阳城北撤军，还是直接经过石桥进军？”李光弼回答：“直接经过石桥进军。”到了黄昏时分，李光弼下令士兵们点燃火把，从容行军，部队军容严整、阵容沉稳。叛军虽然派兵尾随追击，却始终不敢逼近。李光弼连夜抵达河阳，身边只有两万兵力，粮草也仅够维持十天。他立即检阅守备设施，部署兵力，每件事都安排得井井有条。二十七日，史思明率军进入洛阳，发现城中空无一人，什么东西也没抢到。他害怕李光弼从背后袭击，不敢进入皇宫，只好率军撤退到白马寺南面驻扎，还在河阳城南修筑了一座半月形的城寨，来抵御李光弼的军队。从此郑州、滑州等地相继被叛军攻陷，韦陟、李若幽只好都把官署临时设在陕州。冬季十月初四，肃宗颁布制书，宣布要亲自率军讨伐史思明，文武百官纷纷上表劝谏，肃宗才打消了这个念头。
史思明率军攻打河阳，派骁勇的将领刘龙仙到城下挑战。刘龙仙依仗自己的勇猛，把右脚抬起来踩在马的鬃毛上，大声辱骂李光弼。李光弼回头对身边的将领们说：“谁能去把这个家伙的首级取来？”仆固怀恩请求出战，李光弼说：“这种小角色，不值得让大将亲自出马。”身边的人说：“裨将白孝德可以胜任。”李光弼便召见白孝德询问，白孝德请求出战。李光弼问：“你需要多少兵力？”白孝德回答：“我一人一马就足够取他首级。”李光弼赞赏他的勇气，但还是坚持问他需要什么支援。白孝德说：“希望挑选五十名骑兵出营门作为后援，再请求大军在城上擂鼓呐喊，为我助威。”李光弼拍着他的后背，派他出战。白孝德手持两支长矛，策马蹚过河水向前冲去。当他渡过一半河水时，仆固怀恩向李光弼庆贺道：“此战必胜！”李光弼问：“还没有交战，你怎么知道必胜？”仆固怀恩回答：“我看他手握缰绳，神态从容不迫，就知道他已经胸有成竹了。”刘龙仙看见白孝德独自前来，十分轻视他。等白孝德渐渐逼近，刘龙仙刚要动手，白孝德却向他摇了摇手，好像不是来和他交战的样子，刘龙仙猜不透他的意图，便停止了行动。白孝德在距离刘龙仙十步远的地方停下，和他说话，刘龙仙又像刚才一样破口大骂。白孝德勒住马缰绳，沉默了许久，然后怒目圆睁，对刘龙仙说：“叛贼，你认识我吗？”刘龙仙说：“你是谁？”白孝德回答：“我是白孝德！”刘龙仙骂道：“你这个猪狗不如的东西！”白孝德大吼一声，挥舞着长矛，策马冲向刘龙仙。城上的官军擂鼓呐喊，五十名骑兵紧随其后冲杀出来。刘龙仙惊慌失措，连弓箭都来不及发射，只好绕着河堤逃跑。白孝德紧追不舍，追上后一刀砍下他的首级，提着首级返回军营。叛军看到这一幕，都吓得大惊失色。白孝德原本是安西的胡人。
史思明有一千多匹良种战马，每天都要赶到黄河南岸的沙洲上洗澡，循环往复，以此炫耀自己的战马数量众多。李光弼得知后，下令征集军中所有的母马，共得到五百匹，又把这些母马的幼崽都拴在城内。等史思明的战马赶到水边时，李光弼下令把所有母马都赶出城。母马们思念幼崽，不停地嘶鸣，史思明的战马听到母马的叫声后，纷纷渡过黄河，冲向母马，被官军一下子全部赶进了城。史思明大怒，出动数百艘战船，在前面点燃火船，想要顺流而下烧毁河阳桥。李光弼早已准备好数百根百尺长的竹竿，用粗大的木头抵住竹竿的根部，竹竿的顶端则装上裹着毛毡的铁叉，专门用来迎击火船。火船一到，就用铁叉顶住，让它们无法前进，没过多久就全部自行烧毁了。李光弼又用铁叉顶住叛军的战船，同时在桥上发射炮石轰击，被击中的战船纷纷沉入水中，叛军大败而逃。
史思明率军进驻河清县，企图切断李光弼的粮草运输通道，李光弼便率军驻守野水渡，防备叛军偷袭。到了晚上，李光弼返回河阳，留下一千名士兵，派部将雍希颢率领他们驻守营寨，并叮嘱雍希颢：“叛军将领高庭晖、李日越、喻文景，都是勇冠三军的猛将。史思明一定会派其中一人来劫营偷袭我。我现在就离开这里，你留在这里驻守。如果叛军来了，不要和他们交战。如果他们投降，就带着他们来见我。”将领们都不明白李光弼的用意，都在私下里偷笑。不久史思明果然对李日越说：“李光弼擅长守城，现在却在野外驻军，这是活捉他的好机会。你率领精锐骑兵连夜渡过黄河，替我把他抓来，抓不到他，你就不要回来了。”李日越率领五百名骑兵，在清晨赶到雍希颢的营寨外。雍希颢命令士兵们凭借壕沟坚守，自己则悠闲地吟啸，和士兵们对视。李日越感到十分奇怪，派人问道：“李司空在营中吗？”雍希颢回答：“他昨晚就已经离开了。”李日越又问：“营中有多少士兵？”雍希颢回答：“一千人。”李日越接着问：“将领是谁？”雍希颢回答：“雍希颢。”李日越沉默了很久，对部下说：“现在我没能抓到李光弼，就算抓到雍希颢回去复命，也一定会被处死，不如投降朝廷吧。”于是他请求投降。雍希颢便带着他一同去拜见李光弼，李光弼对他厚加款待，还把他当作心腹任用。高庭晖听说这件事后，也主动前来投降。有人问李光弼：“您降服这两位将领怎么如此容易？”李光弼回答：“这都是人之常情罢了。史思明一直苦于没有机会和我在野外决战，听说我在野外驻军，必定认为活捉我易如反掌。李日越抓不到我，按他的军令一定不敢回去复命。高庭晖的才能和勇气都超过李日越，他听说李日越投降后受到重用，必定也想立功来取代李日越。”高庭晖当时担任五台府果毅都尉。初六，朝廷任命高庭晖为右武卫大将军。
史思明再次率军攻打河阳，李光弼对郑陈节度使李抱玉说：“将军能为我坚守南城两天吗？”李抱玉反问：“如果超过两天您还没来救援，该怎么办？”李光弼回答：“超过两天我还没来，你就可以放弃城池。”李抱玉答应下来，率领士兵坚守城池。南城眼看就要被攻破，李抱玉派人哄骗叛军说：“我们的粮草已经耗尽，明天一早就出城投降。”叛军信以为真，高兴地收兵等待。李抱玉趁机抓紧时间修缮城防工事，第二天一早，又请求和叛军决战。叛军大怒，立即下令猛攻南城。李抱玉派出奇兵，从城内和城外夹击叛军，叛军伤亡惨重。
董秦跟随史思明进攻河阳，夜里率领自己的五百名部众，冲破叛军的营寨栅栏，向李光弼投降。当时李光弼亲自率领部队驻守在河阳城中的中潬城，在城外设置了营寨栅栏，栅栏外又挖掘了壕沟，宽和深都有两丈。十二日，叛军将领周挚放弃攻打南城，集中兵力进攻中潬城。李光弼命令荔非元礼率领精锐部队，在羊马城抵御叛军，自己则在中潬城的东北角竖起一面小红旗，用来观察叛军的动向。叛军依仗兵力众多，径直逼近城下，还用车载着攻城器械跟随，督促士兵们填平壕沟，在三面各开辟了八条通道让军队通过，又打开营寨栅栏作为出兵的门。李光弼看到叛军逼近城下，派人去问荔非元礼：“中丞看到叛军填平壕沟、打开栅栏让军队通过，却安然不动，这是为什么？”荔非元礼反问：“司空您是想坚守城池，还是想出战？”李光弼回答：“想出战。”荔非元礼说：“既然想出战，那么叛军替我们填平壕沟，为什么要制止他们呢？”李光弼恍然大悟，赞叹道：“好！这是我考虑不周，你好好干！”荔非元礼等叛军打开栅栏后，立即率领敢死队冲出城外袭击叛军，将叛军击退了数百步。荔非元礼见叛军的军阵坚固，难以一下子攻破，便又率军退回营寨，打算等叛军疲惫松懈后再发动进攻。李光弼看到荔非元礼退兵，勃然大怒，派身边的人去召荔非元礼，准备将他斩首。荔非元礼说：“现在战斗正激烈，召我回去干什么？”于是率军退回栅栏内坚守。叛军也不敢贸然逼近。过了很久，荔非元礼下令擂鼓呐喊，率军冲出栅栏门，奋勇杀敌，最终大败叛军。
周挚随即收拢残兵，赶赴北城。李光弼立刻率领部众进入北城，登上城头眺望叛军，说道：“叛军虽然人数众多，但军容混乱，到中午时分，我保证为各位击破他们。”于是下令众将出兵迎战。
到了约定的时间，战事仍未决出胜负，李光弼召见众将问道：“刚才叛军的阵势，哪个方向最为坚固？”众将回答：“西北方向。”李光弼便命令部将郝廷玉率军抵挡西北方向的叛军。郝廷玉请求拨给自己五百骑兵，李光弼只给了他三百。李光弼又问叛军阵势次坚固的是哪个方向，众将说：“东南方向。”李光弼就命部将论惟贞去抵挡。论惟贞请求三百精锐骑兵，李光弼给了他二百。
李光弼向众将下令：“你们都看着我的旗号作战，我把军旗缓慢挥动时，任凭你们见机行事、择利出战；我把军旗急速挥落三次触地，全军就要同时冲锋，不顾生死向前，稍有后退者，一律斩首！”他又把一把短刀放在靴子中，说：“打仗本就是凶险之事。我身为国家的三公重臣，绝不能死在叛贼手中。万一战事不利，各位在前线战死沙场，我就在这里自刎，绝不会让你们独自赴死。”
众将随即出战，没过多久，郝廷玉就领兵奔逃而回。李光弼望见后，大惊道：“郝廷玉撤退，我的大事要败了！”当即命令身边的人去取郝廷玉的首级。郝廷玉大喊：“我的战马中箭了，不是敢擅自撤退啊！”使者骑马飞奔回去禀报。李光弼下令给郝廷玉换一匹战马，让他重新出战。
仆固怀恩和他的儿子开府仪同三司仆固瑒在战场上稍稍后退，李光弼又下令去取他们的首级。仆固怀恩父子回头看见使者提着刀策马赶来，便转身再次冲锋，拼死决战。
李光弼接连三次将军旗挥落触地，众将率领全军奋勇向前，杀声震天动地，叛军大败溃散。此一战斩杀叛军一千余人，俘虏五百人，还有一千多人被淹死。周挚仅带着几名骑兵逃走，官军生擒叛军大将徐璜玉、李秦授，叛军的河南节度使安太清退守怀州。
史思明还不知道周挚已经战败，仍然在攻打南城，李光弼把俘虏的叛军押到黄河边，让史思明的军队看见，史思明这才领兵撤退。
十八日，朝廷任命李日越为右金吾大将军。邛州、简州、嘉州、眉州、泸州、戎州等地的蛮族发动叛乱。
十一月初五，朝廷任命殿中监董秦为陕西、神策两军兵马使，赐他姓李，名忠臣。
康楚元的部众发展到一万多人，商州刺史、兼任荆襄等道租庸使的韦伦出兵讨伐，军队驻扎在邓州境内。韦伦先是招抚劝降叛军，对投降的人厚加安抚；等叛军渐渐懈怠时，便率军出击，活捉了康楚元，叛军就此溃散。官军缴获了叛军此前劫掠的二百万缗租庸税款，荆州、襄州都被平定。韦伦，是韦见素的堂弟。朝廷征发安西、北庭的军队驻守陕州，防备史思明进犯。
第五琦铸造乾元钱、重轮钱，与开元通宝钱三种钱币同时流通，百姓争相私自铸钱，导致货币贬值、物价飞涨，粮食价格飙升，路上饿死的人随处可见。上书进言的人都把罪责归咎于第五琦。十一日，朝廷将第五琦贬为忠州长史。御史大夫贺兰进明因为是第五琦的同党，也被贬为溱州员外司马。
十二月初五，吕諲兼任度支使。十六日，韦伦将康楚元押送到京城，朝廷下令将其斩首。
史思明派遣部将李归仁率领五千精锐骑兵进犯陕州，神策兵马使卫伯玉率领数百名骑兵在礓子阪击败叛军，缴获战马六百匹，李归仁逃走。朝廷任命卫伯玉为镇西四镇行营节度使。李忠臣与李归仁等人在永宁、莎栅之间交战，多次击败叛军。