唐王朝收復兩京以後，安慶緒逃到河北，佔領六十座城，繼續頑抗。唐肅宗決定派大軍進剿安慶緒。這一次進軍，唐軍一共集中了九個節度使帶領的六十萬兵力。這九路大軍歸誰統率呢，論地位和威望，應該是郭子儀和李光弼，但是猜忌心很重的唐肅宗，怕郭、李兩人權力太大，故意不設主帥，卻派了一個完全不懂打仗的宦官魚朝恩作觀軍容使（監視出征將帥的軍事長官），九個節度使都得聽他指揮。
唐軍攻打鄴城的時候，史思明又舉兵反唐，從范陽帶兵救援安慶緒。六十萬唐軍，準備跟版軍決戰，還沒來得及擺開陣勢，忽然刮起一陣狂風，吹得沙塵瀰漫，天昏地暗。九路大軍沒有統一指揮，就都像受驚的馬群一樣逃散了。
唐軍打了敗仗，魚朝恩把失敗的責任一古腦兒推給郭子儀。唐肅宗聽信魚朝恩的話，把郭子儀朔方節度使的職務撤了，讓李光弼接替郭子儀的職務。
這時候，叛軍又發生內訌。史思明在鄴城殺了安慶緒，自立為大燕皇帝，整頓人馬，向洛陽方面進攻。
李光弼到了洛陽，洛陽的官員聽到史思明的兵勢猛，有點害怕，有人主張退到潼關。李光弼說：「現在雙方勢均力敵，我們退了，敵人更加猖獗，不如把我軍轉移到河陽（今河南孟縣），進可以攻，退可以守。」
李光弼下令把官員和老百姓全部撤出洛陽，帶兵到了河陽，等史思明進洛陽的時候，洛陽已成了一座空城。史思明要人沒人，要糧沒糧，又怕李光弼偷襲，只好帶兵出城，在河陽南面築好陣地，和李光弼的唐軍對峙。
李光弼是個久經沙場的老將。他知道眼前的兵力不如叛軍，只好智取，不好力攻。他聽說史思明從河北帶來一千多匹戰馬，每天放在河邊沙洲洗澡吃草，就命令部下把母馬集中起來，又把小馬拴在馬廄裡，等叛軍的戰馬一到沙洲，就把母馬放出來和敵人的戰馬混在一起。過了一會，母馬想起小馬，嘶叫著奔了回來，敵人的戰馬也跟著到唐軍陣地來了。
史思明一下子丟了上千匹戰馬，氣得要命，立刻命令部下集中幾百條戰船，從水路進攻。前面用一條火船開路，準備把唐軍的浮橋燒掉。
李光弼探聽到這個消息，準備好幾百枝粗大的長竹竿，用鐵甲裹紮竿頭。等叛軍火船駛來，幾百名兵士站在浮橋上，用竹竿頂住火船。火船沒法前進，被燒得檣倒舷裂，一下子就沉沒了。唐軍又在浮橋上發射石頭炮向敵人的戰船攻擊，把船上的敵兵打得頭破血流。有的連人帶船都沉入水底；有的掙扎著爬上岸，沒命地逃跑了。
史思明幾次三番派部將進礦河陽，都被李光弼用計打退。
最後，史思明發了狠心，集中了強大兵力，派叛將周摯進攻河陽的北城，自己領了一支精兵攻打南城。
早上，李光弼帶領部將一起登上北城，觀察敵軍軍情，只見敵軍黑壓壓的一大片，正一隊一隊向北城逼近。唐軍將領嘴上不說，心裡先慌了。李光弼看出大夥兒的心情，鎮靜地說：「別怕，叛軍雖然多，但是隊伍不整齊，看得出他們有點驕傲。你們放心，不到中午，保險能擊敗他們！」
接著，李光弼就命令將士分頭出擊。將士們雖然打得勇猛，但是敵人退了一陣，又來了後續部隊。太陽已經到了頭頂上，雙方還不分勝敗。
李光弼又召集部將商量，說：「你們觀察敵軍的陣勢，哪個方向的戰鬥力最強？」
部將們回答說：「西北角和東南角。」
李光弼點點頭，馬上撥出五百名騎兵，派兩名將領率領，分路攻打西北角和東南角。
李光弼把留下的將士都集中起來，嚴肅地宣佈軍令，說：「將士們看我的旗幟行動：我緩慢地揮旗，你們可以各自行動；如果急速揮旗著地，就是總攻的信號。將士們看到這個信號，必須奮勇向前，不准臨陣退卻。」說到這裡，他拿了一把短刀插在靴子裡，說：「打仗本來是拚死活的事兒。我是國家的大臣，決不死在敵人手裡。你們如果戰死在前線，我就在這兒自殺。」
將士們聽了李光弼一番激勵的話，都勇氣百倍地殺上陣去。沒有多久，部將郝廷玉從陣前轉身奔回來，李光弼立刻派兵士帶著他的劍迎上去，要把郝廷玉就地斬首。
郝廷玉見傳令的兵士要殺他，大聲叫嚷起來：「我的馬中了箭，並不是退卻。」
傳令的兵士報告李光弼，李光弼立刻命令給郝廷玉換上戰馬，重新上陣指揮作戰。
李光弼看到唐軍士氣旺盛，就急速揮動旗幟著地，下令總攻，各路將士看到城頭旗號，爭先恐後地衝進敵陣，喊殺聲震天動地。叛軍受到猛烈的攻擊，再也抵擋不住，紛紛潰退，被唐軍殺死、俘虜了一千多，還有一千多兵士被擠到水裡淹死，攻北城的叛將周摯逃走了。
史思明正在繼續進攻南城。李光弼把北城俘虜來的叛軍趕到河邊，史思明知道周摯已經全軍崩潰，不敢再戰，連忙下令撤退，逃回洛陽。
李光弼連續打退史思明的進攻，雙方相持了將近兩年。唐肅宗聽信魚朝恩的話，命令李光弼攻打洛陽，李光弼認為敵人兵力還很強，不該輕易攻城。唐肅宗接二連三派了宦官逼他進攻，李光弼冒險進攻，果然打了個敗仗，李光弼也被撤了主帥的職。
史思明去了一個強大對手，就乘勝進攻長安。幸虧在這個時候叛軍發生了第三次內訌，史思明被他兒子史朝義殺死。
叛軍內部四分五裂，公元763年，史朝義兵敗自殺。
從安祿山發動叛亂，一直到史朝義失敗。中原地區打了八年的內戰，歷史上把這件事稱為「安史之亂」。