河东、河西、河南的失地大部分均已收复，郭子仪因功加封司徒、代国公，余官如故，加食邑一千户，郭子仪入朝，肃宗命人在灞上迎接，并慰劳他道：“国家再造，是你的功劳。”郭子仪磕头致谢，郭子仪奉命返回洛阳，经营北讨安史叛军事宜。

郭子仪因在黄河边击败叛军，擒获叛将安守忠，献俘至京师，肃宗命百官到长乐驿迎接，并亲自在望春楼等待，进封其为中书令。然后，肃宗诏命九位节度使合力讨伐安庆绪，因郭子仪、李光弼皆为元勋，难相统属，只用宦官鱼朝恩为观军容宣慰使，却不设立元帅。

郭子仪率兵从杏园渡过黄河，在获嘉击败叛军，斩首四千级，捕虏五百人，叛将安太清逃至卫州防守，郭子仪围困卫州。鲁炅从阳武，季广琛、崔光远从酸枣，和李嗣业一起会合郭子仪于卫州，安庆绪将兵马分为三军，以崔乾佑率领上军，田承嗣率领下军，庆绪自率中军，前往救援，即将开战时，郭子仪先选出三千人射手埋伏于营垣之内，并嘱咐道：“等我军退却，叛军必定乘机攻营垒，你们就呐喊射箭。”两军交战不久，郭子仪假装兵败，叛军追击，追到营垒下，伏兵立刻登上垒垣，乱箭齐发如同下雨，叛军大惊退走，郭子仪又率军奋击，安庆绪大败，叛军被斩首4万级。

此战，郭子仪军获铠胄数十万，捕杀安庆绪的弟弟安庆和，攻克了卫州。安庆绪逃走，郭子仪等率军追击到相州，许叔冀、董秦、王思礼及河东兵马使薛兼训领兵相继来到，安庆绪收集叛军余部与官军再战于愁思冈，大败，前后被斩三万级，被俘千人。安庆绪于是入城固守，郭子仪等人围邺城，又引漳水淹城，城被淹两个时辰，不能攻破，城中粮尽，人吃人。安庆绪窘迫，只得派人向史思明求救，史思明发兵三十万援救邺城。

史思明发兵从魏州来援安庆绪，史思明率军奋战，李光弼、王思礼、许叔冀、鲁炅先与史思明交战，双方被杀伤的人数几乎相等，鲁炅中流矢受伤退出战斗。郭子仪率部在后，还未来得及布阵，突然大风突起，吹沙拔木，天地晦暗，即使近在咫尺却看不清。唐军与叛军都大惊，各弃兵仗辎重，唐军向南、叛军向北面溃退，唐军各部相继引还。郭子仪退守河阳后，肃宗任命郭子仪为东都留守，东京畿、山南东道、河南等道行营元帅。观军容鱼朝恩一直妒忌郭子仪，趁机把相州之败的责任推到郭子仪身上，并在肃宗面前进谗言，肃宗将郭子仪召还京师，任命赵王李系为天下兵马元帅，李光弼为副帅代领朔方节度使，郭子仪的兵权虽被剥夺，但仍以大局为重，忠心于朝廷。

肃宗任命郭子仪为邠宁、鄜坊两道节度使，但仍将其留在京师，在百官的要求下，肃宗准备命令郭子仪带兵出征。肃宗任命郭子仪为诸道兵马都统，命其率英武、威远等军以及河东、河西诸军攻取邠宁、朔方、大同、横野，然后再取范阳，但被鱼朝恩阻挠破坏。李光弼、仆固怀恩等兵败邙山，史思明再次攻陷洛阳，朔方诸军都统李国贞、河东节度使邓景山相继被杀。朝廷害怕这两支军队与叛军联合，于是起用郭子仪为朔方、河中、北庭、潞、仪、泽、沁等州节度行营，兼兴平、定国等军兵马副元帅，进封汾阳郡王，驻守绛州。

唐肃宗病重，不见百官，郭子仪请求道：“老臣接受任命，将要死在外地，不见到陛下，死也不能瞑目。”肃宗命人将其请入卧室，道：“河东的事情全都拜托你了。”并赐他御马等物。郭子仪到达治地后，诛杀为首作乱的王元振等几十人，新任河东节度使辛云京也处死作乱者，各地将领尽皆恐惧，不再敢作乱。

唐代宗能即位，宦官程元振自认为有拥立之功，担心老将难以制服，多次离间诬陷。郭子仪被罢免副元帅之职，而加实户七百，再失兵权，充任肃宗山陵使，督建皇陵。郭子仪将肃宗所赐的诏书一千余件全部呈给代宗，以表明自己的忠心，代宗看后，安慰郭子仪道：“使重臣忧虑，我很惭愧，从今后您不要担心。”此时，史朝义仍占据洛阳，代宗欲派郭子仪与雍王李适率军东征，由于鱼朝恩、程元振的谗言，代宗最终放弃了这个打算。

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吐蕃入寇，而程元振隐瞒军情不报，由于之前唐代宗猜忌将领，兵部尚书、同平章事来瑱被谗杀，导致长安几乎没有军队防御。镇守徐州的太尉兼侍中、河南副元帅李光弼因为畏惧谗言不敢带兵入朝救援，襄州刺史、山南东道节度使、同平章事梁崇义在襄州反叛，而驻扎在汾州的河北副元帅、朔方节度使仆固怀恩更是暗中召回纥、吐蕃入侵河西，侵寇泾州，进犯奉天、武功。唐代宗不得已，遂起用雍王李适为关内元帅，郭子仪为关内副元帅，镇守咸阳。

郭子仪自从被罢回京师，他的部曲离散，等到接受诏书为关内副元帅时，郭子仪麾下只有20个骑兵。郭子仪刚到咸阳，吐蕃军已经过渭水，沿着南山东进，郭子仪使王延昌入奏，请给自己增加军队，但是被程元振阻止，不让皇帝见郭子仪、王延昌。等到唐代宗开始治兵时，吐蕃军已过便桥，唐代宗仓促间不知所措，后来唐代宗逃往陕州，官员藏匿、军队逃散。郭子仪听闻后，急忙从咸阳回长安，达到长安后，唐代宗已离开了，唐代宗刚出苑门、渡过浐水，射生将王献忠率四百骑兵叛逃回长安，胁迫丰王李珙等十王向西迎接吐蕃。在开远门遇上郭子仪，郭子仪呵斥王献忠，王献忠下马说：“现在皇帝东逃，国家无主，你身为元帅，废立就在你一句话”。郭子仪没有回应，李珙接着说：“你为什么不说话”。郭子仪责备他，然后派兵将宗室诸王护送到唐代宗那里。

吐蕃进入长安，长安很多官员、百姓逃进山谷，郭子仪率三千骑兵从御宿川沿着山向东走，郭子仪跟王延昌说：“将士大多逃去了商州，现在赶快去召集，并调发武关的关防兵，数日间，向北出蓝田奔赴长安，吐蕃必定逃去”。郭子仪到了蓝田，遇到元帅都虞候臧希让、凤翔节度使高升，得到士兵将近千人，郭子仪与王延昌商量说：“逃散的士兵到商州，官吏必定逃走躲藏起来”。派王延昌直接入商州安抚。正当众将士放纵士兵掠夺时，听闻郭子仪到了，都大喜并表示听郭子仪号令。

郭子仪担心吐蕃攻击唐代宗，就先留下守卫七盘关，三日后才出发去商州，到了商州后收集士兵，合并武关防兵共四千人，官军势力稍微振作起来。此时宝应军使张知节在洛南迎接郭子仪，大阅兵，屯驻商州，威震关中。郭子仪于是流着泪告诉诸位将士要雪国耻，光复长安，众将士都感动并受郭子仪节度。郭子仪任命太子宾客第五琦为粮料使，供给粮食。唐代宗给郭子仪下诏，表示担心吐蕃东出潼关，召郭子仪赶赴行在，郭子仪上表说：“臣不光复长安就没有脸面见陛下您，我若出兵蓝天，敌人必不敢向东去。”唐代宗允许了。另外鄜坊节度判官段秀实告诉节度使白孝德一同率军共讨叛军，白孝德当日就带兵出发，向南急速赶赴长安，与蒲、陕、商、华汇合进击。