这时，正好有一个派往京师的奏事官员回到范阳。安禄山便伪称接到玄宗手敕，令他入朝诛杨国忠，还装模作样，取出伪造的御敕给众将看。
天宝十四年（755年）十一月初九，安禄山发所部兵，及同罗、奚、契丹、室韦等部兵15万，号称20万，以讨杨国忠为名，引兵南下，浩浩****，杀向京城。
当时，天下太平日久，武备松弛，百姓都不懂战争，突然听到范阳起兵，远近震惊。河北原是安禄山统治的地方，安军所过，势如破竹，各地官吏，望风瓦解，不是开门迎接，就是弃城逃窜。
这时，安禄山已渡过黄河，**，连陷灵昌（今河南开封以北）、陈留（开封以南）、荥阳，其前锋田承嗣、安忠志、张孝忠等已领兵到武牢，与封常清率领的官军对垒。封常清部下多是新募士卒，未经战阵，被叛军骑兵一冲，立即溃退，逃进洛阳。封常清收拾残部，连战皆败，最后只好凿坏城墙，逃往陕州。于是，洛阳陷落。
封常清到了陕州，对高仙芝说：“贼势锐不可当，陕州已不可守，不如引兵先据潼关，以保长安。”于是高仙芝急忙率所部兵西退潼关，据险固守。
高仙芝领军出镇陕州时，监军边令诚有事请托，高仙芝没有给他办。边令诚一直记恨在心，趁入朝奏事，便加油添醋地奏说高仙芝、封常清撤离陕州时的狼狈情状，又说：“常清以贼势动摇军心，而仙芝无故弃地数百里，又克扣军士口粮和赏赐给他们的东西。”玄宗听了一面之词，也不调查，立即写了一道手敕，命边令诚往军中将封常清、高仙芝就地正法。
边令诚到了潼关，先向封常清宣敕，将他斩首。接着向高仙芝说：“大夫也有恩命。”宣敕已罢，高仙芝说：“我遇敌而退，该当死罪！但说我克扣军粮，上有天，下有地，这是毫无根据的事情！”一旁的将士们也帮着高仙芝喊冤，边令诚只当没有听见，命刀斧手将高仙芝斩了。
玄宗杀了封、高二将，但派谁代替他们领兵守潼关呢？恰好河西、陇右节度使哥舒翰因病在京休养，玄宗想借重他的威名，且他一向与安禄山不和，便拜他为副元帅，领兵征讨安禄山。哥舒翰因病固辞，不肯受职，玄宗不许。以田良丘为御史中丞，充行司马，起居郎肖听为判官，蕃将火拔归仁等部兵8万，加上高仙芝的兵马，号称20万，出镇潼关。一面传檄四方，命各道进兵，会攻洛阳。
哥舒翰到了潼关，因病不能理事，把军政大事都委托给田良丘。田良丘一个人不敢做主，便请王思礼主管骑兵，李承光主管步兵。王、李二人又互不服气，争长论短，内部不能统一，士卒懈怠，纪律松弛，缺乏斗志。幸亏安禄山进洛阳，忙着筹备称帝，而且他的后方河北，常山太守颜杲卿和平原太守颜真卿连兵讨伐安禄山，诸郡纷纷响应，拖住了安禄山，使他不能乘势西进，潼关暂无激烈的战斗。
常山太守颜杲卿，当安禄山引兵南下抵达藁城时，估计自己无力抵拒，便与长史袁履谦出城迎接，安禄山很高兴，仍命他守常山，只派了一个部将领兵数千守井陉口，以防河东。
颜杲卿回到城中，便与长史袁履谦、参军冯虔、前真定令贾深、藁城尉崔安石、内丘丞张通幽等密谋起兵，以拒安军，并遣人与太原尹王承业联系，要他接应。正在这时，杲卿族弟、平原太守颜真卿派外甥卢逖来常山，说真卿在平原联络附近州郡，招募勇士，修城浚濠，积草屯粮，杀了安禄山的海运使刘道玄，夺得甲丈50余船，要与杲卿连兵合力断安禄山的归路，拖住安军，阻止他西进。
天宝十五年（756年）正月，安禄山在洛阳自称大燕皇帝，以达奚珣为侍中，张通儒为中书令，严庄、高尚为中书侍郎，其余文武都有升赏。颜杲卿就以安禄山的名义，召驻守井陉的安将李钦凑领兵来常山领赏。第二天黄昏时分，李钦凑带了人冒冒失失地来了，杲卿派袁履谦、冯虔等带了酒肉妓乐去慰劳，把他们灌醉了，杀了李钦凑，遣散了守井陉的安军。
次日，有探马来报：安禄山派往幽州征兵的金吾将军高邈从幽州回洛阳，快要到藁城了。杲卿立刻叫冯虔带兵去捉了高邈。接着，南边又来探报，安禄山的大将何千年从东京去范阳，已经入境。杲卿派崔安石和翟万德赶往醴泉驿，装作迎接，把何千年也捉了。
崔安石、翟万德押何千年到常山，何千年向杲卿献计说：“太守欲为朝廷出力，只宜深沟高垒，坚守城池，待等朔方军到，方可合力齐进。今应传檄赵、魏，只说李光弼引步骑1万，已出井陉，以解饶阳之围。”杲卿试用其计，围困饶阳的安禄山部将张献诚果然解围而去。
颜杲卿派人入饶阳，慰劳将士，又命崔安石等到各郡宣传，说官军已经攻克井陉，朝夕将至，号召河北诸郡驱杀安禄山派来的官吏，举郡反正。诸郡纷纷响应，河北24郡，有17郡宣布效忠朝廷，只有范阳、卢龙、密云、渔阳、汲、邺六郡仍依附于安禄山。
颜杲卿又派人去范阳，招降范阳节度副使贾循。贾循犹疑不决，郏城（今河南郏县）人马燧劝贾循说：“禄山负恩悖逆，必然失败，公若以范阳归国，倾其巢穴，此不世之大功！”贾循心理活动了，便与马燧商议具体行动，不料被安禄山亲信将领牛润容听到了，急忙报告安禄山。安禄山立刻派他的亲信党羽韩朝阳去范阳杀了范循，一面命史思明、蔡希德领兵袭击博陵、常山。
颜杲卿昼夜守城，粮尽矢竭，终于被敌攻破。史思明、蔡希德挥兵入城，捉住了颜杲卿和袁履谦等，把他们押送洛阳，交安禄山发落。
颜杲卿被解了洛阳，安禄山见了，大骂颜杲卿：“你本是范阳户曹，我保荐你为判官，不过几年，便升任太守，我有什么地方亏待了你，你竟敢反对我？”杲卿瞪着双眼大骂：“你本是营州牧羊羯奴，天子任你为三镇节度使，恩幸无比，何负于你，而你竟反！我世为唐臣，虽经你保举，岂肯跟你造反！我为国讨贼，恨不能斩了你，臊羯狗，要杀便杀，不必多言！”安禄山大怒，命人将颜杲卿、袁履谦等绑在洛阳中桥柱上，一同剐死。杲卿、履谦一直到死，骂不绝口。颜氏一门死难的，有30余人。
玄宗西逃
潼关失守，京城内外，一片惊慌。六月初十，玄宗召宰相议事。杨国忠因兼领剑南节度使，当安禄山起兵时，便命副使崔圆做好准备，一旦危急，可以奔蜀，当下便建议玄宗暂往蜀中避难。玄宗认为是个办法。
十一日，杨国忠召集百官，问他们有何妙策可解眼前之危，百官“嗯嗯”“啊啊”都说不出一个办法。杨国忠便说：“安禄山谋反事，我们已经提了十年了，无奈皇上只是不信。今日之事，不是我做宰相的过失。”散会后，杨国忠便叫韩、虢二夫人进宫去劝玄宗入蜀。
六月十二日，玄宗登勤政楼，声言要御驾亲征，听到的人都不大相信。果然到了这天晚上，玄宗便命龙武大将军陈玄礼整顿大军，挑选良马900匹，待到十三日黎明，便带了贵妃姐妹、皇子、皇孙、公主、妃嫔、以及杨国忠、韦见素、魏方进、陈玄礼和亲信宦官、宫人，偷偷地出了禁苑西门，逃出长安。匆匆中连住在宫外的诸王、公主都没有去通知。
这天清晨，仍有一些官员来上朝。他们到了宫门外，只见侍卫仪仗依旧，宫中的更漏声依然清晰地传到大家的耳朵里，但到宫门开后，只见宫女们到处乱跑，说是不知皇上跑到哪里去了。于是王公大臣，士民百姓四出逃窜，有些人就趁机闯进宫来，抢夺金宝，也无人干涉，有的竟赶着毛驴到金銮殿上来装金银财物，一片混乱。
玄宗一行一路西行，派宦官王洛卿打前站，以便通知沿途各郡县准备接驾。走到中午过后，到了咸阳，县令早已逃走了，寻王洛卿时，也不见了。玄宗等走了大半天，还没有吃到一点东西，杨国忠亲自去买了胡饼献给玄宗。大家都没有吃饭，地方官又找不到，玄宗只好命百姓献食。百姓送来了糙米做的饭，中间还掺了许多麦片和黑豆，皇子皇孙早已饿坏了，也不论好坏，抓来就吃，不一会就吃光了。玄宗吩咐按值给价，好言抚慰。
玄宗一行餐风宿露，忍饥挨饿，一路西行。六月十四日，队伍到马嵬坡，暂息在马嵬驿（在今陕西兴平西）。这时，将士们都憋着一肚子火，陈玄礼认为，这次祸乱都是杨国忠造成的，要想杀了他出气，便叫东宫宦官李辅国去请示太子李亨，李亨不敢做主。刚巧有吐蕃使者20余人拦住杨国忠的马头，向他要饮食，杨国忠还来不及回答，军士们忽然大叫起来：“杨国忠与胡虏谋反！”一箭向杨国忠射去，没有射中。
杨国忠一看苗头不对，急忙拍马逃进西门，军士们追上去把他杀了，屠割支解了他的尸体，把他的头挑在枪尖上，来到驿门外，又杀了他的儿子户部侍郎杨暄及韩国、虢国夫人。
玄宗听到驿外喧哗，问发生了什么事，左右说是杨国忠谋反。玄宗拄杖走到驿门外，慰劳军士，叫大家散开，军士不睬。玄宗叫高力士去问，陈玄礼说：“杨国忠谋反，贵妃不宜再留，请陛下割恩正法。”玄宗听说，退入驿门，倚杖低头，暗暗流泪。京兆司录韦谔提醒玄宗：“众怒难犯，安危就在顷刻，愿陛下从速决断！”说罢，叩头不止。玄宗说：“贵妃住在深宫，怎么会知道杨国忠谋反？”高力士从旁劝道：“贵妃果真无罪，但将士们已杀了杨国忠，而贵妃仍在陛下左右，叫他们怎么能安心呢？请陛下仔细想想这个道理，目前只有使将士安心，陛下才可没有危险。”于是，玄宗命高力士把贵妃带进佛堂，用帛勒死。
高力士把贵妃尸体抬到庭院中，叫陈玄礼等进来验看。陈玄礼等一看贵妃真的死了，这才脱去甲胄，向玄宗叩头请罪，玄宗抚慰了几句，叫他们晓谕军士。陈玄礼等高呼万岁，再拜而去。整顿队伍，准备出发。
六月十五日，玄宗将从马嵬驿出发，将士们都说：“杨国忠的将吏都在蜀，不可去蜀。”玄宗本意想入蜀，但恐违众心，不敢说出来，只好问众人去哪里是好？韦谔说：“不如先去扶风，慢慢再商议去处。”众人以为有理。
安禄山没有料到玄宗会急急忙忙西逃，派人叫崔乾祐暂住潼关，不要前进。过了十多天，才遣孙孝哲领兵进驻长安，以张通儒为西京留守，崔光远为京兆尹；命安守忠领兵进驻苑中，镇守长安。
孙孝哲是安禄山的亲信爪牙，常与严庄争权，安禄山命他监督关中诸将。他骄横跋扈，嗜杀成性，到长安后，一面纵兵烧杀抢掠，一面屠杀唐朝宗室，凡王侯、将、相跟了玄宗跑的，在长安的家属都被杀尽，连怀里的婴儿也不放过。
肃宗灵武即位
太子李亨被留下以后，想到自己名义上曾担任过朔方节度使，也知道几个朔方将士的姓名，便决定去朔方节度使的治所灵武（今宁夏灵武以西）。他们经由新平（今陕西彬县）、安定（今陕西宁县）、平凉（今甘肃平凉），七月初九，到达灵武。河西行军司马裴冕、朔方留守杜鸿渐上书太子，请即皇帝位，太子起先不同意，后经一再劝说，方才应允。
七月十二日，太子在灵武城南楼即位，史称肃宗。尊玄宗为上皇天帝，改这一年为至德元年。以杜鸿渐、崔漪为中书舍人，裴冕为中书侍郎、同平章事。一面遣使入蜀，向玄宗报告即位经过，一面派人去召请故人李泌入朝辅政。
肃宗即位的消息传到敌后，颜真卿写了一份祝贺的奏表，藏在蜡丸内，派人送到灵武。肃宗大喜，授颜真卿为工部尚书兼御史大夫，仍为河北招讨使，并致敕书，也藏在蜡丸中带去。颜真卿将敕书颁发河北、河南、江淮各郡，各道都知道肃宗即位，大受鼓舞。
郭子仪留河东节度使李光弼守井陉，自己领兵5万，赶往灵武，于是灵武军威稍振，大家对恢复唐室有了信心。八月初一，肃宗以郭子仪为兵部尚书、灵武长史，以李光弼为户部尚书、北都（太原）留守，并同平章事。
肃宗听了李泌的意见，任命广平王李俶为天下兵马元帅；又委任李泌为元帅府行军长史，李泌固辞，肃宗说：“朕本不敢相屈，只因天下艰难，全仗大才匡济，一待乱事平定，当听从尊便。”李泌无奈，只得接受任命。
九月二十五日，玄宗从成都派了韦见素、房琯等来到灵武，奉上宝册，正式传位。肃宗久闻房琯之名，对他特别器重。房琯专好清谈，言词慷慨，自以为除他以外，没人能担当平定天下的重任，因此上疏肃宗，愿领兵恢复两京。肃宗同意了，房琯自选将佐，以户部侍郎李揖为行军司马，给事中刘秩为参谋。李揖、刘秩都是书生，不懂军事，房琯却把军务都委托二人。