河南。
至德二年一月，安情绪命令尹子奇带领十三万叛军进攻军事重镇睢阳，准备占领江淮之间的大片土地。睢阳是江淮大地的门户，一旦睢阳失守，那江淮之间就无限可守，大片的土地就会很容易地落入叛军手中。守卫睢阳的睢阳太守许远得到消息后，立即向张巡告急求救。张巡接到求救后，立即带领部队马不停蹄地由宁陵赶赴睢阳与许远会合。睢阳城内，张巡带领的部队有三千人，许远的部队有三千八百人，两者合起来不到七千人。没几天，尹子奇指挥的十三万叛军全部围攻到了睢阳城下，叛军的旗帜遮天蔽日，叛军的队伍黑压压的望不到边，睢阳城的形势十分危急。张巡和许远在城墙上督促着加固城墙，检查着守城工事，从一处到另一处，一边督促检查，一边安慰鼓励将士，稳定着军心。很快，守军与叛军不分昼夜地展开了激战，有时一天一夜打二十多仗，一仗未息，一仗又起。城墙上下，血流成河，尸首遍野。前后苦战了十六天，张巡带领守军擒获叛军将领十六人，杀死叛军二万多人，叛军的嚣张气焰被打掉了，守军的士气高涨起来了。许远对张巡说：“我的胆量和勇气都不如你，又不熟悉兵法，而你有勇有谋，从今以后，我只负责守城和供应物资，你负责作战指挥，所有的部队都由你来指挥。”从此，在张巡的指挥下，守军经常出动小股部队出其不意地打击敌人，骚扰敌人，搞的敌军得不到休息，人心惶惶，疲惫不堪，士气低下。叛军眼见攻城无望，只好在夜间撤走了。
山西。
二月。
叛军大将史思明率领叛军从博陵，蔡希德率领叛军从太行，高秀岩率领叛军从大同，牛廷玠率领叛军从范阳，一起前来进攻太原。这几路叛军的总兵力有十万多人。而这个时候，李光弼部下的精锐部队，都奉命去了朔方，太原城内剩余的仅仅是一些团练兵及一些临时招集起来的部队，战斗力不强。但就是这样的部队也不多，还不到一万人。
太原是一个军事重镇，古称晋阳，战略位置十分重要，历史上，在这里就多次发生过重大战役。唐高祖李渊就是从太原开始起兵，最后统一全国，建立唐朝的。在唐朝，太原又有北都之称。当时，东都洛阳、西都长安都已被叛军占领，唐军手中，就只剩下北都太原了。如果叛军攻下了太原，叛军就可以长驱直入，进攻朔方、河西、陇右，李亨的大本营就会受到巨大的威胁。围攻太原前，史思明已经对太原城里的兵力部署派人进行了了解，知道得一清二楚，因此，史思明才迅速调集几路大军，一起来攻打太原。史思明认为，太原城在他大军的围攻之下，很快就会被攻陷，太原城是唾手可得的。
听说如此众多的叛军正赶来围攻太原城，太原城中的守军将领们都十分害怕，有个别的将领竟然偷偷溜出城外，想临阵脱逃，想逃跑，被巡逻的队伍逮住后，李光弼当众把他们斩首，并立刻发布命令，谁敢临阵脱逃，这就是他们的下场，将领们不敢逃跑了。有的将领又提出建议，主动放弃城池，进行撤离，避敌锐气，然后在同叛军作战。立即受到了李光弼的严厉谴责，他说，如果我们放弃了太原，朔方就无险可守，叛军用不了多长时间，就会到达朔方，皇上将怎么办。现在，我们唯一的办法就是坚守太原，与敌人血战到底。于是，又有人提议，应该立即动员城内的老百姓和士卒们一起，不分昼夜，抓紧加固修建城池，来抵抗叛军的进攻。李光弼认为这种办法现在也不可行，他说：“太原城周围的城墙总共有四十多里长，现在，叛军们就要到了，再让战士们和百姓去修理城池，一是劳民伤财，修不完。二是敌人还没有到，我们没日没夜的干活，自己就已经十分疲惫了，怎么再跟敌人进行作战。”于是，他就率领士兵和百姓们，在城墙以外挖上一条深深的壕沟，准备依托壕沟建立第一道防线，进行坚守。又让士卒们做了几十万块土墼，堆放在那儿。大家都不知道他做土墼做什么用处。
李光弼带领着人们刚刚把这一切做完，史思明等就带领着叛军的大队人马赶来了，四路叛军按照预定的计划，把太原城里三层、外三层地包围了起来。李光弼先指挥一部分部队，在挖好的壕沟里，对敌人进行阻击。守军用密集的弓箭射退了叛军的一次次进攻。而趁着这个时间，李光弼让城内的士卒和百姓，抓紧时间用土墼在城内加固城墙，把毁坏的地方立刻用土墼补修好。
史思明带领叛军经过几天的攻打，终于越过了那条壕沟，来到了城墙下，开始攻城。史思明指挥着众多叛军，从四面八方一次次对太原城发起蜂拥的进攻，李光弼指挥部队，居高临下，向叛军射出密集的弓箭，前面的叛军倒下了，后面的叛军又上来了，攻到了城墙下，士卒们搬起城墙上的大石块，一块块向下投去，叛军们在石块的打击下，后退了。史思明发现，只靠徒手攻这样的坚固城池，很难取得效果，于是就派人到崤山以东，去搬运攻城的器具，并且派了三千名胡兵进行护送。这些搬运工具的叛军，到达广阳时，遭到李光弼的别将慕容溢、张奉璋率领的唐军的伏击，三千名胡兵全部被杀死了。
李光弼也发现，这样一天下来，虽然能击退叛军们的进攻，但战士们太劳累了，于是，李光弼受士卒们用石头砸叛军的启示，命令人制作了一些炮筒很粗的大炮，将石头装在炮筒里，用大炮向城外发射大石块，一炮就能打死二十多个叛军。叛军们不敢再那么嚣张地攻城了。