史思明带领叛军，围攻太原城已经一个多月，但还是没有攻下。于是他改变了作战策略，不再进行全面进攻，而是想寻找到守城军队一个薄弱点，在这个薄弱点首先打破一个缺口，然后从这个缺口再攻入城内。他精心挑选了一批骁勇善战、善于蹬城作战的精兵，组成了一支精干的部队，作为一支突破部队。史思明对他们说：“我带领部队猛攻城的北面时，你们就偷偷到城的南面；如果我攻打城的东面时，你们就偷偷地到城的西面，发现那里的守军被调走或放松警惕，你们就立即发动进攻，攻进城内。”但是，李光弼也是久经沙场，作战经验丰富，他知道在强敌压境之下，不能有任何的松懈，因此，他的军令更加严厉，要求守成的部队各负其责，不论其他地方战况多么危机，也不能擅自离开自己的防守阵地。出现情况危机的地方，有预备部队负责支援。李光弼还组建了几支巡逻部队，给巡逻部队划分好防区，不间断地进行巡逻，决不允许麻痹大意，违令者定斩不饶。这样一来，尽管史思明带领叛军对北城发起猛烈进攻，北城守军吃紧，但其他地方的守军依然不动，巡逻部队也照样巡逻，史思明的计划又落空了。
李光弼要求将领们在军队中公开招募能人，来对付叛军的各种进攻。守城的唐军中，只要是有些小能耐、小技巧的人，都被挑了选出来，根据他们的能力，合理进行使用，让每个人都充分发挥了自己的才能。李光弼找到了安边军中的三个铸钱工匠，他们善于挖掘地道，李光弼就组织了几百个人，由他们带领，先教会士卒们如何挖地道，已被作战之用。叛军们久攻城池不下，唐军又不出城和他们交战，叛军们就开始使用激将法。叛军将领命令一些士卒，站在城下弓箭射不到的地方，仰着头对守军们进行叫喊辱骂，用尽各种恶毒的语言。守城的唐军听了十分气愤，有的就想出城与叛军作战，李光弼对他们严令禁止。他想出了办法来阻止叛军们的辱骂，命令那几百个士卒，在三个铸钱工的指挥带领下，从城里向城外挖地道，地道很快就挖到了那些骂人的叛军脚下。唐军从地道中忽然伸出手来，拉住那些正在骂人者的脚，将他们拽入地道中。那些骂人的士卒调到黑咕隆咚的地道里，早已吓晕了，稀里糊涂地被带到城内，押到城墙上，在城墙上被杀掉了。从此，叛军士卒们不敢在城墙下叫骂了，行走时都仔细看着地面，害怕地下会忽然钻出一个人来。叛军们一计不成又生一计，他们又制做了云梯，云梯上站满了叛军，一些叛军在下面推着云梯来到城墙下，通过云梯来发动进攻。李光弼就采取挖地道的方法来迎战，命令在城墙的周围挖上一些深深的地道，叛军攻城的云梯到了地道上方，就突然陷入地中，叛军们也纷纷掉进地道，伤亡惨重。
叛军们在攻城中伤亡很大，已经死了十分之二三，又想不出好的办法，就不再攻城了，而是后退到离城墙几十米之外，紧紧把太原城围住，切断通往太原城的所有通道，想把太原城内的守军困死、饿死。这样围困了六、七天之后，李光弼就让一些老弱病残的士卒，逃出城外，跑到叛军那里，假装投靠叛军。叛军们问他们为什么要逃出来，他们就说，太原城内已经没有任何食物了，再不跑出来，就会饿死。又过了一两天，李光弼又派出手下的一位将军，只身一人到叛军的军营前，与叛军进行联络，说城内的守军准备投降，并同叛军们约定好了日子，出城投降。叛军们听说了这个消息，都十分高兴，他们放松了警惕，对唐军不再加以防备。李光弼就趁着这个机会，让士卒们赶紧挖地道，地道直通叛军的营寨，在叛军的营地周围挖了横七竖八的不少地道。他们先用木头将地道的上面顶住。到了约好投降的那一天，李光弼带领主力部队埋伏在城里，派一个副将领着几千人出了城，假装向叛军投降。叛军们看到唐军出来，都拥挤在一起，站在那里，欢呼跳跃着看唐军出来投降。忽然，叛军脚下的地面开始塌陷，跳跃着的叛军们纷纷落入唐军们挖好的地道中，叛军顿时乱作一团，相互踩踏，死了一千多人。面对突然出现的这样情况，叛军们开始惊慌失措，到处乱窜。唐军们乘机擂鼓呐喊，李光弼带领主力部队出城作战，消灭了叛军一万多人。这时，安禄山死去了，史思明接到命令，回河北去守范阳。
史思明走后，留下蔡希德等人带领着叛军继续围攻太原。
三月，尹子奇又带领叛军来攻打睢阳。这时，睢阳城内的守军经过前一次的苦战已伤亡过半，部队没有补充的兵源，战斗人员越来越少。看到自己的士卒伤亡惨重、日益减少，张巡的心中十分难过，他对士卒们说：“我张巡身为大唐官员，深受皇恩，战死在这里是理所当然的，而你们都是普通的百姓，平时没有得到过皇上的恩惠，而现在却在这里苦战，生死未卜，可又得不到朝廷的任何奖赏，我心中实在感到惭愧，感到对不住你们。”士卒们听了张巡的话，十分感动，本来有些低落的情绪又高昂起来，纷纷表示愿意与张巡一道，和叛军决战到底，保卫睢阳。张巡听了十分激动，命令杀死了几头牛，慰劳士卒们，然后带领全部的守军出城列队与敌作战。叛军们看到张巡的守军衣衫褴褛，仅有几千人，纷纷哈哈大笑，全不把他们放在心上。突然，张巡大喊一声，手持大刀冲入敌阵，把一个毫无防备的叛军将领砍到马下，士卒们也紧随其后，高喊着冲向敌阵。叛军们惊呆了，一时不知如何是好。守军们横冲直撞，枪挑刀劈，叛军纷纷坠马倒地。张巡他们如入无人之地，所向披靡。叛军大乱，开始狼狈逃窜。一战下来，张巡带领士卒杀死叛军将领三十多人，杀死叛军士卒三千多人，追赶叛军十多里。第二天，叛军集合部队又来到城下，张巡又带领士卒出战。从那开始，和叛军展开了旷日持久的激战，有时一天一夜作战几十次，一次一次地打败叛军的进攻。但是，叛军们依仗人多势众，仍不停地继续攻城。