十月二十一日，中军、北军到达咸阳以东的陈涛斜，与叛将安守忠的部队相遇。房琯要效法古代的车战，以牛车2000乘，两旁配以步骑，一声令下，驱车冲向敌阵。哪知这些牛没有经过训练，叛军顺风鼓噪，纵火焚烧，牛便四散奔逃，反而冲倒了步军，一霎时，人喊马嘶，乱作一团。叛军趁机掩杀过来，官军大败，死伤十之八九。杨希文、刘贵哲都投降了叛军。
肃宗听到房琯败报，不禁大怒，要惩处他，亏得李泌一力营救，才赦免了他。
这时，河北也传来败报，河间、景城、平原、饶阳诸郡，相继陷落。肃宗急坏了，对李泌说：“今敌强如此，何时可定！”李泌设想了一个避其锋，乘其疲，不攻城，不遏路，分三路轮番出击，拖垮敌人的战斗计划。肃宗转忧为喜，立即任命建宁王李倓为范阳节度使，只待来春与郭子仪、李光弼分三路东征范阳。
郭李出兵
史思明攻下常山，复引兵进击诸郡，诸郡都不能守，独有饶阳太守卢全诚据城固守，屡挫叛军。史思明见一时难破饶阳，便将饶阳团团围困，只待饶阳粮尽矢绝，一举破城。河间司法李奂领七千人、景城（今河北沧州市以西）长史李派儿子领兵八千前往救援，都被史思明杀败。
这时，朔方节度使郭子仪正围攻云中，玄宗命他进军东京，并选一良将，分兵出井陉，略定河北。郭子仪荐举李光弼有大将之才，于是玄宗授李光弼为河东节度使，加魏郡太守、河北道采访使，率蕃、汉步骑万余，太原弩手三千出井陉，进军河北。
李光弼兵到常山，常山团练兵捉了安军守将安思义出降。李光弼向安思义问计，安思义说：“大夫远来，兵马疲劳，不如趁早入城，据城固守。安军虽锐，但不能持久，稍一失利，就气馁心离，那时便可图了。思明在饶阳，距此不过200里，明晨其前锋必到，不可大意。”光弼听他说得有理，亲解其缚，随即移军入城。
史思明听到常山失守，立刻放弃围困饶阳，亲率2万余骑，果然于第二天早上到达常山，马上指挥攻城。李光弼据城拒敌，待敌军少懈，遣兵出击，屡有斩获。过了几天，有村民来报告，说有贼兵5000，自饶阳来到九门（今河北藁城以西），光弼即遣步骑各2000，偃旗息鼓，趁敌不备，掩杀过去，杀得贼兵一个不留。史思明闻讯失色，退入九门。
安禄山在洛阳接到河北败报，又急又怕，大骂严庄、高尚：“都是你们劝我造反，如今潼关未破，进不能进，退路又断，官军从四面合拢过来，我所有的不过汴、郑几州而已。你们从今以后不要再来见我了！”严庄、高尚害怕了，好几天不敢去见安禄山。
潼关失守
正当安禄山处境困难的时候，朝廷内部将相间又发生了新的摩擦，使安禄山摆脱了困境。原来对于安禄山的叛乱，朝廷内外都一致认为是杨国忠一手造成的。而安禄山又是打着清除杨国忠的旗号，潼关守将王思礼，秘密建议哥舒翰，请他上表玄宗，请诛杨国忠，哥舒翰没有回答。王思礼又请哥舒翰准许他带30骑到长安，把杨国忠捉来潼关除掉，哥舒翰连忙摇头：“这样做，倒不是安禄山造反，而是我哥舒翰造反了！”
这次密议，不久便传到杨国忠的耳中，他又怕又恨。恰巧有探马来报，说叛将崔乾祐在陕州兵不满4000，而且都是老弱残兵，杨国忠趁机奏请玄宗，下令促哥舒翰速进兵恢复陕州和洛阳。哥舒翰上表奏称：“安禄山久习用兵，岂肯无备！他这是诱兵之计，如果前往，必落入他的圈套。况贼军远来，利在速战；官军据险，利在固守。且贼兵残虐，已失人心，兵势日衰，将有内变，那时乘机出击，可不战而擒。只要灭贼有期，何必急于求成！”郭子仪、李光弼也送来奏表：“请引兵北取范阳，直捣贼巢，捉住贼党妻子，招降叛将，贼必内乱。潼关大军，只宜固守，不可轻出。”杨国忠怀疑是哥舒翰要谋害自己，又奏玄宗，说什么贼军现在无备，正是机会，哥舒翰逗留不进，坐失良机。于是玄宗便一个接一个派人去潼关，促哥舒翰急速出兵，不得有误。哥舒翰迫不得已，只好领兵出关。
至德元年（756年）六月初七，官军于灵宝西原与崔乾祐军相遇。崔乾祐据险以待，南依山，北控河，道路狭窄，延绵70里。哥舒翰不敢轻进，下令部队暂停前进。初八，哥舒翰与田良丘登舟至中流观察敌阵，见崔乾祐兵少，急令诸军进兵。王思礼等领精兵5万在前，庞忠等将领兵10万随后，哥舒翰亲自领兵3万登河北岸观阵，擂鼓助威。
不一会，崔乾祐领兵出来，大约不过万人。敌兵东一群，西一伙，零零落落，忽前忽后，毫无纪律。官军看了，不禁发笑。既交兵，叛军便偃旗息鼓，望后便退，官军更无戒备，随后紧追。忽听一声炮响，两边山上，擂木滚石，从空而下，官军一下子被打死打伤了许多。道路又狭，士卒拥挤着，刀枪施展不开。哥舒翰用毡车驾马为前驱，企图冲开敌阵。崔乾佑用数十乘草车来堵毡车，纵火焚烧，顷刻间浓烟滚滚，烈焰腾腾。官军被烟焰迷住眼睛，自相厮杀，只道贼军在烟中，又聚集弓弩手来射，直到黄昏矢尽，方才知道里面根本没有敌军。
这时，崔乾祐遣精骑绕过南山，来到官军背后，出其不意地发起攻击，官军首尾不能相顾，于是大败，有的弃甲丢盔逃进山谷躲藏，有的被挤入河中淹死，哭喊声震天动地。
后军见前军已败，不战自溃，驻在河北的官军看见了，也望风而逃。哥舒翰只带了麾下数百骑，自首阳山渡过黄河，逃进潼关，检点士卒，18万大军，只有8000余人逃进关来，不禁仰天大哭。
六月初九，崔乾祐率军进攻潼关，官军已亡魂丧胆，哪里还有斗志，潼关很快就被攻破了。哥舒翰逃到关西驿，招集逃散的士卒，想要收复潼关。蕃将火拔归仁等百余骑围住关西驿，对哥舒翰说：“贼兵到了，请公快上马。”哥舒翰出驿上马，火拔归仁领着众人跪在地下叩头说：“公率20万众出征，一战覆没，还有什么面目去见天子！且公不见高仙芝、封常清吗？为今之计，只有东投安禄山，尚可自全。”哥舒翰不答应，要想下马，火拔归仁忙用绳索把哥舒翰的两只脚绑在马腹上，簇拥着往东而去。
哥舒翰被押送到洛阳，安禄山说：“你平时一直看不起我，如今怎样？”哥舒翰拜伏在地上说：“臣肉眼不识圣人。天下未定，李光弼在常山，李祗在东平，鲁昊在南阳，陛下留臣性命，臣即去招降他们，不日便可来归。”安禄山大喜，授哥舒翰为司空、同平章事。又对火拔归仁说：“你卖主求荣，不忠不义。”叫左右绑出去杀了。
哥舒翰果然写了几封信招降诸将，诸将复信都斥责他投降叛军。安禄山知道不会有什么效果，便把哥舒翰囚禁在洛阳内苑中。
安庆绪弑父
新春到来之际，意外的事变打乱了肃宗与李泌商定的东征计划。原来安禄山盘踞洛阳以后，纵情酒色，荒**无度，弄得满身病痛，双目失明，性情更加暴戾，大臣、侍从稍不如意，重则杀头，轻则鞭打。侍监李猪儿经常被打得死去活来。
安禄山的宠妾段氏，估计安禄山活不长了，想让自己的亲生儿子安庆恩代安庆绪为嗣。安庆绪听到风声，惊恐万状，求严庄给他想个办法。严庄也受过安禄山的鞭打，一直怀恨在心，便劝安庆绪杀了安禄山自立，并要他赶快行动，免得错过时机。安庆绪欣然同意，只是派谁去行刺呢，严庄说可以找李猪儿。
安庆绪马上把李猪儿秘密叫来，严庄先问：“你前后挨打，还记得清次数吗？”李猪儿回答：“已记不清了。”严庄又说：“照你这么说，不死还是侥幸的。”李猪儿连连点头。严庄见火候已到，便把自己的计划告诉了他，并说：“不行大事，死期就不远了！”李猪儿满口应承。
这一天夜里，严庄和安庆绪手执刀剑来到安禄山的寝所，侍卫见安庆绪、严庄满脸杀气，不敢阻挡。李猪儿手持利刃，直入帐中，先把安禄山枕边的宝刀抽出来，狠命朝安禄山肚皮上砍去。安禄山伸手摸枕边的宝刀，没有摸到，摇着帐竿说：“一定是家贼谋逆！”话刚说完，肚肠已经流出来，就在**滚了几滚，气绝身亡。严庄命左右抬开卧床，掘地数尺，用毡把安禄山的尸体裹好，埋在床下，告诫宫中不准泄漏。
次日早晨，严庄向百官宣布，安禄山病危，立安庆绪为太子；隔了几天，又宣布安禄山把帝位传给安庆绪，自己做了太上皇；再过几天，又宣布安禄山死了，然后发丧。从地下掘出来的尸体，已经腐烂，只好草草成殓了事。
血战睢阳
至德二年（757年）正月二十五日，尹子奇率归、檀及同罗、奚兵13万攻睢阳（今河南商丘），以便南取江、淮。睢阳太守许远向河南节度副使张巡告急，张巡自宁陵引兵入睢阳。
张巡，进士出身，博览群书，精通战阵，在守雍丘时，以千余兵力与敌数万作战，常常出其不意袭击敌人，几个月中歼敌万余，因功授为河南节度副使。
三月，尹子奇又调集大军再攻睢阳。张巡激励将士们说：“我受国恩，为国守城，是完全应该的。但诸君为国捐躯，我却不能加赏你们，深感痛心。”将士们很受感动，纷纷请求出战。张巡便杀牛宰羊，大飨士卒。食毕，尽数出城作战。张巡亲执大旗，身先士卒，直冲敌阵。敌军毫无准备，望后溃退，官军奋勇厮杀，斩叛30余，杀敌3000余，叛军溃退数十里。
张巡守睢阳，将近十个月，城中食尽，众议弃城东走，张巡与许远商议，以为睢阳是江淮保障，若弃之而去，贼必乘胜而进，且士卒都饥疲羸弱，也冲不出去，不如坐守待援。这时，城里连茶纸也吃尽了，便杀马吃；马吃尽了，又捉鸟雀和老鼠吃；鼠雀没有了，张巡将爱妾杀了给士卒吃，许远也杀了家奴给士卒吃。城中人自知必死，但没有一个叛变投降的。
至德二年十月初九，贼军登城，将士们都饥饿病弱得动也不能动了，张巡与许远等都被叛军捉住。尹子奇问张巡：“听说你每战皆眼裂齿碎，是什么原因？”张巡说：“我志吞逆贼，但恨力不从心！”尹子奇被张巡的气节所感动，不想杀他，部下都说：“他是个守节之士，终不为我用。且他深得人心，还是杀了的好，免得后患。”于是把张巡与南霁云、雷万春等三十六人都杀害了。张巡临刑，颜色不变，神情如常。
收复两京
在张巡苦战的同时，肃宗接受李泌的意见，在至德二年（757年）二月，移驾凤翔（旧址在今陕西雍县），以示进取。肃宗到了凤翔，果然前方士气大振，陇右、河西、安西、西域之兵都陆续到达凤翔，江淮漕运也经汉水通到洋州（今陕西西乡）、汉中（今汉中），长安人听说肃宗到凤翔，纷纷逃来，昼夜不绝。
李泌请派安西及西域之兵按原定计划取范阳，肃宗坚持要先收复两京。于是各路兵马奉命进战，结果几路人马出战都不顺利，郭子仪派子郭旰攻潼关，得而复失，败退河东；王思礼出战不利，退守扶风（今陕西扶风），叛军乘胜追击，前锋抵达太和关（今陕西岐山西北），离凤翔只有50里。
败报一日三传，凤翔震骇，全城戒严。肃宗传令，命郭子仪速来凤翔护驾。郭子仪一到凤翔，肃宗任命他为副元帅，令兵再攻长安。郭子仪请向回纥借兵，肃宗同意，一面命元帅广平王李俶调集朔方、西域等军，一面遣使去回纥。
至德二年（757年）九月十二日，李俶率朔方军及回纥、西域等军15万，号称20万，从凤翔出发，十七日，至长安西香积寺北沣水东摆开阵势：李嗣业为前锋，郭子仪为中军，王思礼为后军。叛军10万布阵于沣水之北，叛将李归仁出阵挑战，李嗣业执长刀，身先士卒，大呼奋击，杀敌数十人。诸军齐进，奋勇杀贼。
李归仁事先在阵东埋伏一支精骑，准备袭击官军后背，被朔方左厢兵马使仆固怀恩发觉，引回纥精骑出击消灭，叛军由此气馁。李嗣业又要回纥骑兵会合，出敌阵后，与大军夹击，自午时战到酉时，斩敌6万余，叛军大败，逃进城去。
到了夜里，只听城内喧嚣之声不绝，仆固怀恩马上去见李俶，说：“贼必弃城走了，请允许我率200骑追击，必能捉住安守忠、李归仁等。”李俶说：“将军疲劳了，先休息，等明天再说。”怀恩说：“战事贵在神速，何必等到明天。”李俶不听，叫怀恩回营。待到天明，有探马来报，安守忠、李归仁与张通儒、田乾真都连夜逃走了。怀恩听说，叹息不已。