上元二年（761）二月，战局处于僵持状态。在河阳一线，史思明无法取得突破。去年十一月，李光弼苦战一百多天，攻下怀州，活捉安太清，却无法在全线发动反攻。战局的僵持，让李亨大为不满，督促李光弼迅速克服洛阳，早日结束战事。
皇帝的心思，在前线的宦官鱼朝恩自然明了，他也希望能早日收复东京，立下战功。邺城之败后，他将罪责推到郭子仪身上，凭借着皇帝的信任，继续在前方担任陕州观军容使。鱼朝恩多次催促李光弼出兵，收复洛阳，但李光弼一直推脱，称敌军锋芒正锐，不可轻进。最近几日，不断有谍报传来，称史思明军中人心浮动，因将士多为燕人，久战思归，上下离心。
多处传来的消息让鱼朝恩相信，战机已到，战功在前。鱼朝恩自认为知兵，但还是特意找了大将仆固怀恩征求意见。仆固怀恩本是郭子仪手下的大将，与李光弼一向不和。见鱼朝恩来询问，仆固怀恩自然顺着他的意思，认为可以出战。鱼朝恩立即将战机已到的消息送到长安，李亨看了心中大急，不断派遣中使催促李光弼用兵。
在持续不断的催促下，李光弼无奈，令郑陈节度使李抱玉留守河阳，自己与仆固怀恩一起出兵，会合鱼朝恩及神策节度使卫伯玉，由北面攻打洛阳。
洛阳之北，有北邙山，乃洛阳门户。“北邙山上列坟茔，万古千秋对洛城。城中日夕歌钟起，山上唯闻松柏声。”北邙山东西横亘数百里，位于黄河南岸，背山面河，地势开阔，被视为上好的风水宝地，帝王名臣，多葬于此。古来此地多战事，乃是多少英雄伤心地，宇文泰与高欢在此争雄，李密与王世充于此决战，山上多白骨，随处见坟茔。
上元二年二月二十三日，两军列阵于北邙山，进行决战。李光弼领了本部人马在山下布阵，依托山险，占据地利，以抵御史思明精锐铁骑的冲击。由北邙山山下往南全是平坦土地，站在高处远眺，视野极佳。此时已是初春，空气澄澈干燥，李光弼布阵完毕，上了望车，眺望仆固怀恩所布之阵，不由心中大骇。李光弼当即下了望车，遣使去找仆固怀恩，严令其必须重新依托北邙山山险布阵。
听着来使所传李光弼的严令：“依山险列阵，可进可退。在平原布阵，一战不利，则全军尽没。”仆固怀恩想起当日河阳大战之时，李光弼遣人来取自己父子头颅，不由心中大愤，对来使怒道：“临战不思胜先虑败，非大将所为。此番临敌布阵，乃我之权责，不劳司空操心，请速回。”使者见仆固怀恩不听命令，只好回去禀报李光弼。李光弼心中大怒，恨不得立刻派人去斩杀仆固怀恩，可想起马上就要开战，也是无可奈何，只得继续排兵布阵。
史思明今日尽出洛阳城中兵马，出城决战。远远看到唐军今日阵形，史思明不由仰天大笑。唐军一支列阵在北邙山山脚之下，依托山险列阵，另有一支大军在平原上列阵，位于山脚唐军左侧。两军之间，相隔有千余步，明显是各自为政，此种阵形，若是分兵去攻，倒有些麻烦，若是只攻一路，另一路难以来援，必是稳操胜券。
黄河南岸，春意尚浅，残存的冬寒借着冷风从北杀来，吹动了旌旗，吹寒了人心。隆隆的战鼓敲起，响彻北邙山，惊起林间走兽，千百年来的坟茔冷漠地看着一场新的血战。史思明将所有骑兵集中列阵，斜布在唐军两阵缺口之间，警戒山脚下的唐军。
史思明将所有步卒结阵，指向平原上的唐军。他的目标是，先击溃平原上仆固怀恩部唐军，再打击山脚李光弼部唐军。若是开战后，山脚下李光弼唐军来援，则以大规模骑兵冲击。在平原之上，骑兵的威力可以淋漓尽致地发挥。
东方的地平线已经大白，红日光芒四散，驱去寒意，兵威之盛，弥山遍野，不见涯际，整齐严密，肃然无声。盔甲煊赫，士卒奋勇，旌旗辉耀，掩映山川。平原上列阵的唐军人人紧张，吐着白气，凝视着由南面而来的敌阵。南面敌军之中，大批身披玄甲、带着铁面具、手执长枪的甲士列成方阵攻来。长枪方阵多被用来防守，今日史思明却以八百勇士手持长枪开路，真是大开大合的手笔。
百步之外，持枪勇士射来的轻箭不断落下，发出叮叮当当的清脆声，只是伤害有限。到了百步之内，唐军换了重箭抛射，有人被射中要害倒地。可长枪方阵丝毫不受阻碍，平稳有力地向前推进。长枪阵后，则是密集的陌刀阵，只待长枪阵将唐军阵形破开就冲入大杀四方。
唐军各自为战，虽有骑兵，但分散于各阵之侧，面对史思明黑压压密集陈列的万余骑兵大阵威慑，竟然不敢出动。长枪大阵渐渐冲近，至十余步时，最前排的长枪被放平，后一排长枪从前排缝隙中伸出，形成密集枪林。在大阵前抛射的唐军弓箭手们纷纷向两翼退去，让唐军长枪兵列于最前，与敌军长枪进行刺杀。
长枪互相对刺后，唐军才发现，敌军长枪比唐军长枪要长出二尺。为了今日之战，史思明特意将长枪枪杆加长至一丈。就是这二尺的长度差异，让唐军在一个照面就被刺翻大片，而敌军则少受刺杀打击。敌军长矛如林，迅速穿刺，不断收割人命，敌军步步向前推进。(www.xing528.com)
唐军长枪兵吃了大亏，一些人将长枪猛地掷出，转而抽出身上的短刀，弯腰避开长枪之林，想从地面钻入敌军阵中搏杀。可长枪大阵只要向下猛压枪杆，锋利的枪头就刺穿地面穿行的士兵。
随着前列之人在长枪刺杀下不断倒地，唐军前列被打开了缺口。仆固怀恩再也忍耐不住，下令唐军两翼的骑兵迅速出动，直扑敌军长枪兵后阵。敌军长枪大阵后的陌刀兵身披轻甲行动便捷，见骑兵扑来，迅速从长枪阵两侧绕出，护住侧翼。陌刀兵在近战中威力强悍，刀光森冷，上下翻飞，硬生生扛住扑来的唐军骑兵。
朔方兵虽是劲旅，却节节后退，望车之上的李光弼脸色铁青。此时平原上唐军已呈败象，自己若是领兵救援，必被敌军蓄势待发的万余骑兵冲击。若是不去救援，则敌军将平原唐军击败后，会合骑兵，共同来攻，也是败局。此战无论如何都是败局，败就败在唐军各自为战。
李光弼决定，全军向着黄河边撤退，保存战力。山脚下的唐军步兵首先开动，由北邙山间的一条通道向黄河南岸撤去。早先分散的骑兵合在一起，准备应对敌军骑兵来袭。仆固怀恩在阵中持了长柯斧正与敌军苦战，突然听到山脚下传来的鸣金之声，心中顿时明白李光弼已开始撤退。
仆固怀恩大怒，可此时已无法再战，他当即传令，全军后撤。等待多时的敌军骑兵在史思明的号令之下全线出击，扑向各支后撤的敌军。唐军已无战意，各自丢弃盔甲、兵器，向着山间通道逃去。山间通道狭隘，人马拥挤，无法撤退的人便向北邙山四散奔逃。
正在黄河岸边指挥军队前进，准备及时加入战场打敌军一个措手不及的鱼朝恩、卫伯玉，突然看到大股唐军从山谷之中蜂拥而出，向着黄河岸边扑来，不由呆住。卫伯玉反应快，知道大军已败，当即护卫着鱼朝恩领了手下的神策军从浮桥上奔逃过河。为了此战，李光弼事先用船只搭建了多座浮桥，溃兵方才有路可遁，未如哥舒翰当年在黄河岸边一般狼狈。
此战官兵大败，战死虽不过千余人，可溃逃之中，彼此践踏而死者却远超此数。混乱之中，军资器械全数丢弃。当日战败之后，李光弼、仆固怀恩渡过黄河，走保闻喜，鱼朝恩、卫伯玉逃回陕郡。得到败讯之后，李抱玉放弃河阳重地遁走，河阳、怀州等地先后被史思明攻占。唐军溃败的消息传到长安，李亨只得抽调各地兵马，增援陕郡卫伯玉、鱼朝恩，在此据险扼守。
史思明击破李光弼，欲乘胜西入潼关，直攻长安。他命长子史朝义领兵为前锋，自北攻袭陕郡，史思明自南领大军继之。三月初九日，史朝义兵至礓子岭（今河南三门峡陕州东南），遭到唐军卫伯玉袭击，大败而逃。此后史朝义数次进兵，均被唐军击溃，遂暂缓攻势。
史思明战败后，领兵退屯永宁县，召集各军将领会商，同时设宴加以犒劳。史朝义在前方未曾攻下陕郡，心中忐忑，硬着头皮领了手下将领赶来。他此年三十余岁，素以宽厚闻名，在军中很有人缘，手下将领骆悦、蔡文景等人都是沙场骁将。
史思明在永宁县衙内招待各军将领，杀马烹羊，陈设美酒，虽一时未曾拿下潼关，可在各处战场均占据主动，若是再下长安，说不定李唐就此灭亡，大燕真正立国。故他今日脸上也有笑容，举杯频频劝饮。将一口羊肉吞下，史思明朗声道：“世人常说史思明无敌，可只要遇到李光弼，则不堪一战。邙山之后，诸卿以为如何？”众将闻声，齐齐大笑。史思明笑道：“这李光弼此番见机快，逃过黄河，若是晚些走，我万余铁骑出动，定是要斩下他头颅。”
众将又纷纷恭维，齐说下次定然要斩了李光弼。就在众人兴致高昂时，史思明突然脸一沉，怒道：“赖诸卿出力才有今日局面，可史朝义屡战屡溃，误我军情，使我不得提兵直入长安，今日当杀之。”史朝义正举杯在手，顿时大骇，手中金杯当啷落地。两名甲士上来将他按住，就要拖出去行刑。
众将见了，哪会让史思明真杀了史朝义，纷纷出席，叩首为史朝义求情。史思明这才举手，缓缓道：“暂且饶你一命，日后作战，若再不出力，定斩不饶。”史朝义被吓得裤裆已湿，当即跪下叩谢，再入座之后，饮酒却如饮鸩。
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