安禄山发现自己的部队强攻潼关不行，便改变了作战计划。他命令崔乾祐先放弃攻打潼关，而是带领四千多老弱病残的一支部队，驻扎在陕州一带，将精锐部队隐藏了起来，命令这支四千多人的部队经常出现在唐军面前，一遇到唐军就撤退，想通过这个办法诱使哥舒翰出潼关作战。哥舒翰知道这是安禄山的诱兵之计，自然不会上当，命令部队加强防守，不能出关作战。可有人将这一情报报告了李隆基，说进攻潼关的叛军久攻潼关不下，已经疲惫不堪了，没有了战斗力，经不起打击了。恰在此时，郭子仪、李光弼的部队在河北告捷，收复了河北不少的郡县。本来对叛军实力就估计不足的李隆基，由于求胜心切，这时又判断失误，不知道这是叛军的诡计。李隆基命令哥舒翰带领部队从潼关出击，收复陕州和洛阳。哥舒翰不同意，他上奏李隆基说：“安禄山久经沙场，谙熟兵法，他起兵叛乱，一定是经过了充分的准备。可现在，他刚刚起兵叛乱，部队就成了这个样子，这是不可能的。他是想用羸师弱卒来向我们示弱，引诱我们前去攻打。如果我们进兵，正好中了叛军的计策。叛军部队精锐，但远道而来，给养困难，他们希望速战速决；官军现在只能凭借潼关天险，进行坚守。况且叛军残忍成性，正在失去民心，他们的作战能力逐渐削弱。时间长了，内部就会发生叛乱，到那个时候，再出兵作战，就会不战而胜。我们作战的目的是要取得胜利，为什么一定要这样匆忙出关作战呢！况且现在，朝廷下令调集的其他地方的部队，多数还没有到来，请陛下允许我们再继续坚守等待”
这时，郭子仪、李光弼也从河北派人送来奏疏说：“我们将带领部队向北攻击范阳，捣毁叛军的老巢，把叛军的妻子儿女作人质，要他们劝说叛军的将士投降，这样，叛军必然会军心涣散，发生溃乱。现在，驻守潼关的大军，应该坚守潼关，切不可轻易出战。”李隆基又有些犹豫不决了。但是，杨国忠却日夜怀疑哥舒翰不带领军队出关，是准备谋害自己。就不停地在李隆基面前说：“现在叛军疲惫，没有防备，正是出击消灭敌人的最好时机。哥舒翰按兵不动，就会坐失良机。等叛军恢复了疲劳，再同叛军作战，就更困难了。”李隆基在杨国忠的劝说下，做出了决定，命令哥舒翰立即带兵出关作战。杨国忠悬着的心终于放下了。
李隆基及二连三地派出宦官，拿着诏书让哥舒翰出兵作战。催促作战的宦官这个还没有走，那个已经又来了。哥舒翰看着接连而至的圣旨，双手捶击着胸膛，大声痛哭起来。他想起了封常清、高仙芝，明知道出关作战凶多吉少，但还是答应出关作战了。
哥舒翰六月初四领兵出关，初七，在灵宝西原与叛军崔乾祐部相遇。崔乾祐依据天险在等待着官军。灵宝南面靠山，北临黄河，中间是一条7O多里长的狭窄山道。初八，唐军与叛军开始决战。崔乾祐预先把精兵埋伏在险要之处，只把少数部队摆在明处。哥舒翰与田良丘乘船到黄河中观察，看见叛军的人数不多，就命令各支部队向前进攻。王思礼等率领精兵5万在前，庞忠等率领l0万大军跟在后面，哥舒翰自己领着三万部队在黄河北岸的高处观战，并命令身边的士卒擂鼓呐喊给唐军助威。一开始，崔乾祐的叛军不过一万人，队伍稀稀拉拉，这里一堆，那里一团，有的拥挤在一处，有的向前进，有的向后退，毫无章法。唐军们看了，忍不住大笑了起来。实际上，崔乾祐将他的精锐部队，都严严实实地藏在了后面。双方刚一交战，叛军们就丢下战旗，抛弃物资，开始准备向后逃散。唐军们看到叛军这个熊样，也就开始松懈了，阵势也乱了，一些士卒开始捡叛军们丢弃的物品，唐军进攻的队伍很快也乱了。一会儿，叛军的伏兵突然出现了，他们居高临下，投下滚木檑石，杀死了许多唐朝士卒。由于道路狭窄，官军们拥挤在一起，手中的武器也无法施展。只能被动挨打。哥舒翰一看，只好改变战术，急令将画满龙虎的毡车调到阵前，企图让马拉着毡车冲击叛军阵地。
已经是下午了，忽然东风突然刮起，崔乾祐命令叛军用几十辆草车堵在唐军毡车的前面，然后点燃草车。风助火威，很快，唐军的毡车也被点燃了，冒起了滚滚浓烟。在强劲的东风下，浓烟不停地向唐军扑来，被浓烟包围中的唐军都睁不开眼，一个个挥舞兵器，乱砍乱杀，自相残杀严重。而较远处的唐军被烟焰迷目，也看不清目标，以为叛军就在浓烟中，便向浓烟中乱射弓箭，直到太阳落山了，弓箭射没了，浓烟散去了，唐军们才发现自己的前面没有叛军，知道是又中计了。而这时，崔乾祐已经带领同罗精骑，从南面山谷中迂回到官军的背后，然后突然杀出，唐军前后受击，乱作一团，不知如何应对，于是官军大败。有的士卒脱掉战袍逃入山谷，有的士卒被挤入黄河淹死，官军们绝望的嚎叫声惊天骇地，十分凄惨。唐军的后继部队看见前面的部队大败，也不战自溃了。而在黄河北岸高处观战的唐军，见势不妙，也纷纷逃跑了。很快，大批的唐军就逃得无影无踪了。哥舒翰只带领身边的一百多名骑兵狼狈逃走，从首阳山以西渡过黄河入关。
在潼关的外边，为了阻止叛军的进攻，官军曾挖了三条大沟，都是宽两丈，深一丈。逃跑的士兵和战马纷纷掉进沟中，很快就把沟填满了，后面的人踩在上面逃了过去。出关作战的唐军将近20万人，而逃回潼关的只有8000多人。
初九，崔乾祐带领部队进攻潼关，很快就将潼关攻下了。
哥舒翰逃到潼关西边的一个驿站，贴出告示，收集逃散的士卒，想继续去守潼关，这时，蕃将火拔归仁等带领一百多骑兵包围了驿站。他进了驿站对哥舒翰说：“叛军马上就要到了，请您赶快上马。”哥舒翰骑着马出了驿站，火拔归仁带领众人跪下说：“元帅带领二十万部队出来作战，但一战下来，都丧失尽了，还有什么面目去见陛下！您没有看到封常清、高仙芝的下场吗？请元帅向东，投奔安禄山。”哥舒翰不同意，想下马，火拔归仁命令手下将哥舒翰绑在马上，对那些不肯投降安禄山的将领，也采取了同样的办法。这时，叛军将领田乾真带领一支叛军也到了这里，哥舒翰见大势已去，就投降了叛军，同其他一些投降者一起被押送到洛阳。