千会郭子仪军，东下井陉，收常山郡。贼将史思明以卒数万来援常山，追击破之，进收藁城等十余县，南攻赵郡。三月八日，光弼兼范阳长史、河北节度使，拔赵郡。自禄山反，常山为战场，死人蔽野，光弼酹其尸而哭之，为贼幽闭者出之，誓平寇难，以慰其心。六月，与贼将蔡希德、史思明、尹子奇战于常山郡之嘉山，大破贼党，斩首万计，生擒四千。思明露发跣足，奔于博陵。河北归顺者十余郡。
光弼以范阳禄山之巢穴，将先断之，使将绝根本。会哥舒翰潼关失守，玄宗幸蜀，人心惊骇。肃宗理兵于灵武，遣中使刘智达追光弼、子仪赴行在，授光弼户部尚书，兼太原尹、北京留守、同中书门下平章事，以景城、河间之卒五千赴太原。时节度王承业军政不修，诏御史崔众交兵于河东。众侮易承业，或裹甲持枪，突入承业事玩谑之。光弼闻之素不平。至是，交众兵于光弼。众以麾下来，光弼出迎，旌旗相接而不避。光弼怒其无礼，又不即次兵，令收系之。顷中使至，除众御史中丞，怀其敕问众所在。光弼曰：“众有罪，系之矣！”中使以敕示光弼，光弼曰：“今只斩侍御史；若宣制命，即斩中丞；若拜宰相，亦斩宰相。”中使惧，遂寝之而还。翌日，以兵仗围众，至碑堂下斩之，威震三军。命其亲属吊之。
二年，贼将史思明、蔡希德、高秀岩、牛廷玠等四伪帅率众十余万来攻太原。光弼经河北苦战，精兵尽赴朔方，麾下皆乌合之众，不满万人。思明谓诸将曰：“光弼之兵寡弱，可屈指而取太原，鼓行而西，图河陇、朔方，无后顾矣！”光弼所部将士闻之皆惧，议欲修城以待之，光弼曰：“城周四十里，贼垂至，今兴功役，是未见敌而自疲矣。”乃躬率士卒百姓外城掘壕以自固。作堑数十万，众莫知所用。及贼攻城于外，光弼即令增垒于内，环辄补之。贼城外诟詈戏侮者，光弼令穿地道，一夕而擒之，自此贼将行皆视地，不敢逼城。强弩发石以击之，贼骁将劲卒死者十二三。城中长幼咸伏其勤智，懦兵增气而皆欲出战。史思明揣知之，先归，留蔡希德等攻之。月余，我怒而寇怠，光弼率敢死之士出击，大破之，斩首七万余级，军资器械一皆委弃。贼始至及遁，五十余日，光弼设小幕，宿于城东南隅，有急即应，行过府门，未尝回顾。贼退三日，决军事毕，始归府第。转检校司徒，收清夷、横野等军，擒贼将李弘义以归。诏曰：“银青光禄大夫、检校司徒、兼户部尚书、同中书门下平章事、兼御史大夫、鸿胪卿、太原尹、北京留守、河东节度副大使、蓟国公光弼，全德挺生，英才间出，干城御侮，坐甲安边。可守司空、兼兵部尚书、中书门下平章事，进封魏国公，食实封八百户。”
乾元元年，与关内节度使王思礼入朝，敕朝官四品已上出城迎谒。迁侍中，改封郑国公。二年七月，制曰：“元帅之任，实属于师贞；左军之先，谅资于邦杰。自非道申启沃，学富韬钤，则何以翊分阃而专征，膺凿门而受律。求诸将相，允得其人。司空、兼侍中、郑国公光弼，器识弘远，志怀沉毅，蕴孙、吴之略，有文武之材。往属艰难，备彰忠勇，协风云而经始，保宗社于阽危。由是出备长城，入扶大厦，茂功悬于日月，嘉绩被于岩廊。属残寇犹虞，总戎有命，用择惟贤之佐，式弘建亲之典。必能缉宁邦国，协赞天人，誓于丹浦之师，剿彼绿林之盗。载明朝奖，爰籍旧勋。宜副出车之命，仍践分麾之宠。为天下兵马元帅赵王系之副，知节度行营事。”八月，兼幽州大都督府长史、河北节度支度营田经略等使，余如故。与九节度兵围安庆绪于相州，拔有日矣。史思明自范阳来救，属绝粮道，光弼身先士卒，苦战胜之。属大风晦冥，诸将引众而退，所在剽掠，唯光弼所部不散。东京留守崔圆、河南尹苏震南奔襄阳，郭于仪率众屯于谷水。史思明因杀安庆绪，即伪位，纵兵河南。加光弼太尉、兼中书令，代郭子仪为朔方节度、兵马副元帅，以东师委之。左厢兵马使张用济承子仪之宽，惧光弼之令，与诸将颇有异议，欲逗留其众。光弼以数千骑出次汜水县，用济单骑迎谒，即斩于辕门。诸将慑伏，都兵马使仆固怀恩先期而至。
初，光弼次汴州，闻思明悉众且至，谓许叔冀曰：“大夫能守此城浃旬，我必将兵来救。”叔冀曰：“诺。”光弼还东京，思明至汴，叔冀与战不利，遂与董秦、梁浦、刘从谏率众降思明。贼势甚炽，遣梁浦、刘从谏、田神功等将兵徇江淮，谓之曰：“收得其地，每人贡两船玉帛。”思明乘胜而西。光弼整众徐行，至洛，谓留守韦陟曰：“贼乘鄴下之胜，再犯王畿，按甲以挫其锋，不利速战。洛城非御备之所，公计若何？”陟曰：“加兵陕州，退守潼关，据险以待之，足挫其锐矣！”光弼曰：“此盖兵家常势，非用奇之策也。夫两军相寇，贵进尺寸之间耳。今委五百里而不顾，是张贼势也。若移军河阳，北阻泽潞、三城以抗，胜则擒之，败则自守，表里相应，使贼不敢西侵，此则猿臂之势也。夫辨朝廷之礼，光弼不如公；论军旅之事，公不如光弼。”陟无以应。判官韦损曰：“东京帝宅，侍中何不守之？”光弼曰：“若守洛城，汜水、崿岭皆须人守，子为兵马判官，能守之乎？”遂移牒留守及