初破成世，奸气渐张，宜持重以待其弊。兴乘胜轻来，粮竭必退，退而击之，可以破也。”二旬而兴退，诸将不知所为，光曰：“揆其奸计，必攻榆眉。若得榆眉，据城断路，资储复赡，非国之利也，宜速进师。若兴攻城，尤须赴救。如其奔也，彼粮既尽，可以灭之。”鉴从焉。果败兴军。从王猛灭慕容，封都亭侯。
苻重之镇洛阳，以光为长史。及重谋反，苻坚闻之，曰：“吕光忠孝方正，必不同也。”驰使命光槛重送之。寻入为太子右率，甚见敬重。
蜀人李焉聚众二万，攻逼益州。坚以光为破虏将军，率兵讨灭之，迁步兵校尉。苻洛反，光又击平之，拜骁骑将军。
坚既平山东，士马强盛，遂有图西域之志，乃授光使持节、都督西讨诸军事，率将军姜飞、彭晃、杜进、康盛等总兵七万，铁骑五千，以讨西域，以陇西董方、冯翊郭抱、武威贾虔、弘农杨颖为四府佐将。坚太子宏执光手曰：“君器相非常，必有大福，宜深保爱。”行至高昌，闻坚寇晋，光欲更须后命。部将杜进曰：“节下受任金方，赴机宜速，有何不了，而更留乎！”光乃进及流沙，三百余里无水，将士失色。光曰：“吾闻李广利精诚玄感，飞泉涌出，吾等岂独无感致乎！皇天必将有济，诸君不足忧也。”俄而大雨，平地三尺。进兵至焉耆，其王泥流率其旁国请降。龟兹王帛纯距光，光军其城南，五里为一营，深沟高垒，广设疑兵，以木为人，被之以甲，罗之垒上。帛纯驱徙城外人入于城中，附庸侯王各婴城自守。
至是，光左臂内脉起成字，文曰“巨霸”。营外夜有一黑物，大如断堤，摇动有头角，目光若电，及明而云雾四周，遂不复见。旦视其处，南北五里，东西三十余步，鳞甲隐地之所，昭然犹在。光笑曰：“黑龙也。”俄而云起西北，暴雨灭其迹。杜进言于光曰：“龙者神兽，人君利见之象。《易》曰：‘见龙在田，德施普也。’斯诚明将军道合灵和，德符幽显。愿将军勉之，以成大庆。”光有喜色。
又进攻龟兹城，夜梦金象飞越城外。光曰：“此谓佛神去之，胡必亡矣。”光攻城既急，帛纯乃倾国财宝请救狯胡。狯胡弟呐龙、侯将馗率骑二十余万，并引温宿、尉头等国王，合七十余万以救之。胡便弓马，善矛槊，铠如连锁，射不可入，以革索为羂，策马掷人，多有中者。众甚惮之。诸将咸欲每营结阵，案兵以距之。光曰：“彼众我寡，营又相远，势分力散，非良策也。”于是迁营相接阵，为勾锁之法，精骑为游军，弥缝其阙。战于城西，大败之，斩万余级。，帛纯收其珍宝而走，王侯降者三十余国。光入其城，大飨将士，赋诗言志。见其宫室壮丽，命参军京兆段业著《龟兹宫赋》以讥之。胡人奢侈，厚于养生，家有蒲桃酒，或至千斛，经十年不败，士卒沦没酒藏者相继矣。诸国惮光威名，贡款属路，乃立帛纯弟震为王以安之。光抚宁西域，威恩甚著，桀黠胡王昔所未宾者，不远万里皆来归附，上汉所赐节传，光皆表而易之。
坚闻光平西域，以为使持节、散骑常侍、都督玉门已西诸军事，安西将军、西域校尉，道绝不通。光既平龟兹，有留焉之志。时始获鸠摩罗什，罗什劝之东还，语在《西夷传》。光于是大飨文武，博议进止。众咸请还，光从之，以驼二万余头致外国珍宝及奇伎异戏、殊禽怪兽千有余品，骏马万余匹。而苻坚高昌太守杨翰说其凉州刺史梁熙距守高桐、伊吾二关，熙不从。光至高昌，翰以郡迎降。初，光闻翰之说，恶之，又闻苻坚丧败，长安危逼，谋欲停师。杜进谏曰：“梁熙文雅有余，机鉴不足，终不能纳善从说也，愿不足忧之。闻其上下未同，宜在速进，进而不捷，请受过言之诛。”光从之。及至玉门，梁熙传檄责光擅命还师，遣子胤与振威姚皓、别驾卫翰率众五万，距光于洒泉。光报檄凉州，责熙无赴难之诚，数其遏归师之罪。遣彭晃、杜进、姜飞等为前锋，击胤，大败之。胤轻将麾下数百骑东奔，杜进追擒之。于是四山胡夷皆来款附。武威太守彭济执熙请降。光入姑臧，自领凉州刺史、护羌校尉，表杜进为辅国将军、武威太守，封武始侯，自余封拜各有差。
光主簿尉祐，奸佞倾薄人也，见弃前朝，与彭齐同谋执梁熙，光深见宠任，乃谮诛南安姚皓、天水尹景等名士十余人，远近颇以此离贰。光寻擢祐为宁远将军、金城太守。祐次允吾，袭据外城以叛，祐从弟随据鹯阴以应之。光遣其将魏真讨随，随败，奔祐，光将姜飞又击败祐众。祐奔据兴城，扇动百姓，夷夏多从之。飞司马张象、参军郭雅谋杀飞应祐，发觉，逃奔。
初，苻坚之败，张天锡南奔，其世子大豫为长水校尉王穆所匿。及坚还长安，穆将大豫奔秃发思复犍，思复犍送之魏安。是月，魏安人焦松、齐肃、张济等起兵数千，迎大豫于揟次，陷昌松郡。光遣其将杜进讨之，为大豫听败。大豫遂进逼姑臧，求决胜负，王穆谏曰：“吕光粮丰城固，甲兵精锐，逼之非利。不如席卷岭西，厉兵积粟，东向而争，不及期年，可以平也。”大豫不从，乃遣穆求救于岭西诸郡，建康太守李隰、祁连都尉严纯及阎袭起兵应之。大豫进屯城西，王穆率众三万及思复犍子奚于等阵于城南。光出击，