幄城隅以止息，经府门不顾。围解，阅三昔乃归私寝。收清夷、横野等军。贼别将攻好畤，破大横关，光弼追败之。加检校司徒，寻迁司空，封郑国公，食实户八百。
乾元元年，入朝，诏朝官四品以上郊谒，进兼侍中。与九节度围安庆绪于相州，大战鄴西，败之。光弼与诸将议：“思明勒兵魏州，欲以怠我，不如起军逼之。彼惩嘉山之败，不敢轻出，则庆绪可禽。”观军容使鱼朝恩固谓不可。既而思明来援，光弼拒贼，战尤力，杀略大当。会诸将惊溃，各引归，所在剽掠，独光弼整众还太原。帝贷诸将罪，以光弼兼幽州大都督府长史，知诸道节度行营事。又代子仪为朔方节度使。未几，为天下兵马副元帅。
光弼以河东骑五百驰东都，夜入其军，且谓贼方窥洛，当扼虎牢，帅师东出河上。檄召兵马使张用济，用济惮光弼严，教诸将逗留其兵。用济单骑入谒，光弼斩之，以辛京杲代。复追都将仆固怀恩，怀恩惧，先期至。会滑汴节度使许叔冀战不利，降贼，思明乘胜西向。光弼敦阵徐行，趋东京，谓留守韦陟曰：“贼新胜，难与争锋，欲诎之以计。然洛无见粮，危偪难守，公计安出？”陟曰：“益陕兵，公保潼关，可以持久。”光弼曰：“两军相敌，尺寸地必争。今委五百里而守关，贼得地，势益张。不如移军河阳，北阻泽、潞，胜则出，败则守，表里相应，贼不得西，此猿臂势也。夫辨朝廷之礼，我不如公；论军旅胜负，公不如我。”陟不能答。判官韦损曰：“东都乃帝宅，公当守之。”光弼曰：“汜水、崿岭尽为贼蹊，子能尽守乎？”遂檄河南纵官吏避贼，闬无留人，督军取战守备。
思明至偃师，光弼悉军趋河阳，身以五百骑殿。贼游骑至石桥，诸将曰：“并城而北乎？当石桥进乎？”光弼曰：“当石桥进。”夜甲，士持炬徐引，部曲重坚，贼不敢逼。已入三城，众二万，军才十日粮，与卒伍均少弃甘。贼惮光弼，未敢犯宫阙，顿白马祠，治堑沟，筑月城以守。贼攻光弼，与战中氵单西，破逆党，斩千级，溺死者甚众，生执五千人。初，光弼谓李抱玉曰：“将军能为我守南城二日乎？”抱玉曰：“过期何若？”曰：“弃之。”抱玉许诺。即绐贼曰：“吾粮尽，明日当降。”贼喜，敛兵待期。抱玉已缮完，即请战。贼忿欺，急攻之。抱玉出奇兵夹击，俘获过当，贼帅周挚引却。光弼自将治中氵单，树壁掘堑。挚舍南城攻中氵单，光弼遣荔非元礼战羊马，贼大溃。挚收兵复振，与安太清合众三万攻北城。光弼敛军入，登陴望曰：“彼军虽锐，然方阵而嚣，不足虞也，日中当破。”乃出战，及期未决，召诸将曰：“彼强而可破者，乱也。今以乱击乱，宜无功。”因问：“贼阵何所最坚？”曰：“西北隅。”召郝廷玉曰：“为我以麾下破之。”曰：“廷玉所将步卒，请骑五百。”与之三百。复问其次，曰：“东南隅。”召论惟贞，辞曰：“蕃将也，不知步战，请铁骑三百。”与之二百。乃出赐马四十，分给廷玉等。光弼执大旗曰：“望吾旗，麾若缓，可观便宜。若三麾至地，诸军毕入，生死以之，退者斩！”既而冯堞望廷玉军不能前，趣左右取其首来。廷玉曰：“马中矢，非却也。”乃命易佗马。有裨将援矛刺贼，洞马腹，中数人，又有迎贼不战而却者，光弼召援矛者赐绢五百匹，不战者斩。光弼麾旗三，诸军争奋，贼众奔败，斩首万馀级，俘八千馀人，马二千，军资器械以亿计，禽周挚、徐璜玉、李秦授，惟太清挺身走。思明未知，犹攻南城，光弼驱所俘示之，思明大惧，筑垒以拒官军。始，光弼将战，内刀于靴，曰：“战，危事。吾位三公，不可辱于贼。万有一不捷，当自刎以谢天子。”及是，西向拜舞，三军感动。太清袭怀州，守之。
上元元年，加太尉、中书令。进围怀州，思明来救，光弼再逐北。思明见兵河清，声度河绝饷路。光弼壁野水度，既夕还军，留牙将雍希颢守，曰：“贼将高晖、李日越，万人敌也，贼必使劫我。尔留此，贼至勿与战，若降，与偕来。”左右窃怪语无伦。是日，思明果召日越曰：“光弼野次，尔以铁骑五百夜取之，不然，无归！”日越至垒，使人问曰：“太尉在乎？”曰：“去矣。”“兵几何？”曰：“千人。”“将为谁？”曰：“雍希颢。”日越谓其下曰：“我受命云何，今顾获希颢，归不免死。”遂请降。希颢与俱至，光弼厚待之，表授特进，兼金吾大将军。高晖闻，亦降。或问：“公降二将何易也？”光弼曰：“思明再败，恨不得野战，闻我野次，彼固易之，命将来袭，必许以死。希颢无名，不足以为功。日越惧死，不降何待？高晖材出日越之右，降者见遇，贰者得不思奋乎？”诸军决丹水灌怀州，未下。光弼令廷玉由地道入，得其军号，登陴大呼，王师乘城，禽太清、杨希仲，送之京师，献俘太庙。进食实户一千五百。
思明使谍宣言贼将士皆北人，讴吟思归。朝恩信然，屡上贼可灭状。诏谕光弼，光弼固言贼方锐，未可轻动。仆固怀恩媢光弼功，阴佐朝恩陈扫除计。使者来督战，光弼不得已，令李抱玉守河阳，出师次北邙。光弼使傅山阵，怀恩曰：“我用骑，今迫险，非便地，请阵诸原。”光弼曰：“有险，可以胜，可以败；阵于原，败