唐王朝收复两京以后，安庆绪逃到河北，占领六十座城，继续顽抗。唐肃宗决定派大军进剿安庆绪。这一次进军，唐军一共集中了九个节度使带领的六十万兵力。这九路大军归谁统率呢，论地位和威望，应该是郭子仪和李光弼，但是猜忌心很重的唐肃宗，怕郭、李两人权力太大，故意不设主帅，却派了一个完全不懂打仗的宦官鱼朝恩作观军容使（监视出征将帅的军事长官），九个节度使都得听他指挥。
唐军攻打邺城的时候，史思明又举兵反唐，从范阳带兵救援安庆绪。六十万唐军，准备跟版军决战，还没来得及摆开阵势，忽然刮起一阵狂风，吹得沙尘弥漫，天昏地暗。九路大军没有统一指挥，就都像受惊的马群一样逃散了。
唐军打了败仗，鱼朝恩把失败的责任一古脑儿推给郭子仪。唐肃宗听信鱼朝恩的话，把郭子仪朔方节度使的职务撤了，让李光弼接替郭子仪的职务。
这时候，叛军又发生内讧。史思明在邺城杀了安庆绪，自立为大燕皇帝，整顿人马，向洛阳方面进攻。
李光弼到了洛阳，洛阳的官员听到史思明的兵势猛，有点害怕，有人主张退到潼关。李光弼说：“现在双方势均力敌，我们退了，敌人更加猖獗，不如把我军转移到河阳（今河南孟县），进可以攻，退可以守。”
李光弼下令把官员和老百姓全部撤出洛阳，带兵到了河阳，等史思明进洛阳的时候，洛阳已成了一座空城。史思明要人没人，要粮没粮，又怕李光弼偷袭，只好带兵出城，在河阳南面筑好阵地，和李光弼的唐军对峙。
李光弼是个久经沙场的老将。他知道眼前的兵力不如叛军，只好智取，不好力攻。他听说史思明从河北带来一千多匹战马，每天放在河边沙洲洗澡吃草，就命令部下把母马集中起来，又把小马拴在马厩里，等叛军的战马一到沙洲，就把母马放出来和敌人的战马混在一起。过了一会，母马想起小马，嘶叫着奔了回来，敌人的战马也跟着到唐军阵地来了。
史思明一下子丢了上千匹战马，气得要命，立刻命令部下集中几百条战船，从水路进攻。前面用一条火船开路，准备把唐军的浮桥烧掉。
李光弼探听到这个消息，准备好几百枝粗大的长竹竿，用铁甲裹扎竿头。等叛军火船驶来，几百名兵士站在浮桥上，用竹竿顶住火船。火船没法前进，被烧得樯倒舷裂，一下子就沉没了。唐军又在浮桥上发射石头炮向敌人的战船攻击，把船上的敌兵打得头破血流。有的连人带船都沉入水底；有的挣扎着爬上岸，没命地逃跑了。
史思明几次三番派部将进矿河阳，都被李光弼用计打退。
最后，史思明发了狠心，集中了强大兵力，派叛将周挚进攻河阳的北城，自己领了一支精兵攻打南城。
早上，李光弼带领部将一起登上北城，观察敌军军情，只见敌军黑压压的一大片，正一队一队向北城逼近。唐军将领嘴上不说，心里先慌了。李光弼看出大伙儿的心情，镇静地说：“别怕，叛军虽然多，但是队伍不整齐，看得出他们有点骄傲。你们放心，不到中午，保险能击败他们！”
接着，李光弼就命令将士分头出击。将士们虽然打得勇猛，但是敌人退了一阵，又来了后续部队。太阳已经到了头顶上，双方还不分胜败。
李光弼又召集部将商量，说：“你们观察敌军的阵势，哪个方向的战斗力最强？”
部将们回答说：“西北角和东南角。”
李光弼点点头，马上拨出五百名骑兵，派两名将领率领，分路攻打西北角和东南角。
李光弼把留下的将士都集中起来，严肃地宣布军令，说：“将士们看我的旗帜行动：我缓慢地挥旗，你们可以各自行动；如果急速挥旗着地，就是总攻的信号。将士们看到这个信号，必须奋勇向前，不准临阵退却。”说到这里，他拿了一把短刀插在靴子里，说：“打仗本来是拼死活的事儿。我是国家的大臣，决不死在敌人手里。你们如果战死在前线，我就在这儿自杀。”
将士们听了李光弼一番激励的话，都勇气百倍地杀上阵去。没有多久，部将郝廷玉从阵前转身奔回来，李光弼立刻派兵士带着他的剑迎上去，要把郝廷玉就地斩首。
郝廷玉见传令的兵士要杀他，大声叫嚷起来：“我的马中了箭，并不是退却。”
传令的兵士报告李光弼，李光弼立刻命令给郝廷玉换上战马，重新上阵指挥作战。
李光弼看到唐军士气旺盛，就急速挥动旗帜着地，下令总攻，各路将士看到城头旗号，争先恐后地冲进敌阵，喊杀声震天动地。叛军受到猛烈的攻击，再也抵挡不住，纷纷溃退，被唐军杀死、俘虏了一千多，还有一千多兵士被挤到水里淹死，攻北城的叛将周挚逃走了。
史思明正在继续进攻南城。李光弼把北城俘虏来的叛军赶到河边，史思明知道周挚已经全军崩溃，不敢再战，连忙下令撤退，逃回洛阳。
李光弼连续打退史思明的进攻，双方相持了将近两年。唐肃宗听信鱼朝恩的话，命令李光弼攻打洛阳，李光弼认为敌人兵力还很强，不该轻易攻城。唐肃宗接二连三派了宦官逼他进攻，李光弼冒险进攻，果然打了个败仗，李光弼也被撤了主帅的职。