李光弼因功加授检校司徒，封为司空兼兵部尚书、同中书门下平章事，进封为魏国公，获得食实封八百户的赏赐。
乾元元年，李光弼与关内节度使王思礼入朝，唐肃宗李亨命四品以上官员全部出城迎接。
后晋升为侍中，改封为郑国公。
九月，唐肃宗命李光弼与朔方节度使郭子仪等九节度使统兵二十万征讨安庆绪。
因郭子仪与李光弼皆是功勋，难以相互统属，唐肃宗不设置元帅，以宦官鱼朝恩为观军容宣慰处置使。
李光弼等九节度使与安庆绪于邺西展开大战，唐军先于获嘉大破敌将，又两次大败安庆绪，共斩杀三万敌军。
李光弼等九节度使围攻邺城，安庆绪遣使向史思明求救。
史思明聚集十三万范阳兵救援邺城，因唐军军威强盛不敢靠近。
十二月，史思明趁河南节度使崔光远初至魏州，立足不稳，统兵攻占魏州，杀死三万唐军。
乾元二年正月，史思明自称大圣燕王。
李光弼认为史思明攻占魏州后按兵不动，建议派兵进逼魏州。
史思明不敢轻易出战，两军相持下去，邺城城破指日可待。
观军容宣慰处置使鱼朝恩不同意。不久，镇西节度使李嗣业攻打邺城战死，二月，邺城在李光弼等九节度使围困下粮食耗尽，安庆绪坚守待援；史思明统兵从魏州向邺城挺进。
三月，唐军步骑六十万于安阳河北岸列阵，史思明亲率五万精锐进攻唐军；
李光弼、王思礼、许叔冀、鲁炅率部与史思明大战，双方死伤相当；
郭子仪率军于后，还未列阵，大风突起，天昏地暗。
“唐军与敌军大惊，唐将率众向南溃逃，史思明率部向北逃走，士卒沿途劫掠不能制止，只有李光弼部众不散，全军返回太原。”
“战后，观军容使鱼朝恩将战败责任推卸给朔方节度使郭子仪，李光弼代替郭子仪出任朔方节度使，天下兵马副元帅。”
“李光弼统帅五百河东骑兵奔赴洛阳，前往朔方军中，为防止敌军偷袭洛阳，率部东出黄