李光弼，營州柳城人，契丹族，唐朝中期名將，左羽林大將軍李楷洛第四子。出身柳城李氏，初任左衛親府左郎將，襲封薊郡公，經郭子儀推薦而被任為河東節度副使，東出井陘，參與平定安史叛軍。在常山、嘉山大破叛軍，又成功守衛太原，遏止其攻勢。奉命與八節度合兵討伐安慶緒，初戰獲捷，兵敗安陽，全軍而歸，接任天下兵馬副元帥、朔方節度使，指揮河陽之戰，挫敗史思明南下的企圖。再攻洛陽無功，改以河南副元帥、太尉兼侍中出鎮臨淮，震懾諸將。鎮壓浙東袁晁起義，以功進封臨淮郡王，安史之亂平定後，李光弼“戰功推為中興第一”，獲賜鐵券，名藏太廟，繪像淩煙閣。晚年為宦官程元振、魚朝恩等所讒，擁兵不朝，聲名受損，因此愧恨成疾，在徐州病逝，享年五十七歲。獲贈司空、太保，諡號“武穆”，世稱“李臨淮”“李武穆”。
李光弼，父親李楷洛，原為契丹酋長，武周時自契丹來降，累官朔方節度副使，封薊國公。李光弼自幼為人沉穩嚴毅，擅長騎射，喜讀《漢書》，治軍極嚴，兼有謀略，少年即入軍旅，任左衛親府左郎將。在為父守喪時，嚴遵禮法升遷至左清道率兼安北都護府、朔方都虞候。
朔方節度使王忠嗣調任河西、隴右節度使，補李光弼為兵馬使，並充任赤水軍使。王忠嗣非常器重他，即使是宿將所受的禮遇，也不能與他相比。李光弼已在邊鎮聲名鵲起，“稱為名將”。王忠嗣曾說：“光弼必居我位。”後因擊敗吐蕃、吐穀渾的功勞，進號雲麾將軍。
李光弼升任河西節度副使，被封為薊郡公，拜官單於都護府副都護。朔方節度使安思順奏請唐玄宗任命李光弼為朔方節度副使，知留後事，安思順喜愛李光弼的才幹，想把自己的女兒嫁給他，李光弼聞訊後，托病辭官。隴右節度使哥舒翰覺得十分可惜，便奏請玄宗，將他召回京師長安。
安祿山以討宰相楊國忠為名，從範陽發兵十五萬，南下反唐，玄宗相繼任用封常清、高仙芝、哥舒翰等將守衛潼關，同時命新任朔方節度使郭子儀“收兵河西”。在玄宗下詔征求良將時，郭子儀舉薦李光弼“堪當閫寄”，玄宗遂下詔命李光弼為雲中太守，攝禦史大夫，充任河東節度副使，知河東節度事，轉授魏郡太守、河北采訪使。
李光弼就職河北采訪使後，奉詔率領五千朔方軍會同郭子儀所部，自井陘東進，收複被叛軍攻占的常山郡。聽聞李光弼抵達後，常山的團練子弟擒獲叛將史思義前來投降，自從安史之亂爆發以來，常山淪為戰場，出現“露胔蔽野”的慘狀，李光弼酹酒祭奠陣亡軍民，並釋放了被叛軍囚禁的人，厚待其家屬。當時，叛將史思明、李立節、蔡希德等正在圍攻饒陽，李光弼於是善待史思義，親自為其鬆綁，使他真心歸順，供出叛軍動向。
史思明率二萬騎兵直壓常山城下，李光弼接受史思義“按軍入守”、以逸待勞的策略，守城不出，分屬下兵馬為四部，以勁弩五百連番射敵，使叛軍移駐遠處。李光弼“出其南”，夾滹沱河列陣，威脅叛軍，史思明倚仗較近的饒陽援軍，仍休整士卒，企圖再戰。同日，饒陽叛軍五千人果然來援，李光弼偵知其行蹤後，派輕騎數千隱藏行跡，當叛軍在野外吃飯時，遭到唐軍突然襲擊，幾乎全軍覆沒。史思明聞知敗訊，大為恐懼，當即撤退，並暗中派奇兵切斷了唐軍的糧道，因戰馬無草料，李光弼令部將率兵往行唐運草料，擊退來襲的叛軍，成功將草料運回常山城內。
適逢郭子儀收複雲中，唐廷遂命郭子儀全軍出井陘，與李光弼會合，李光弼、郭子儀合力在九門城南大敗叛軍，史思明脫身逃往趙郡，李立節也被流矢射殺，蔡希德則逃往巨鹿。李光弼、郭子儀趁勝連收槁城等十餘縣，進圍趙郡，唐廷命李光弼兼任範陽大都督府長史、河北節度使。此時，史思明自鼓城進入博陵，殺死降唐的當地官吏，此舉使河北的景城、河間、信都、清河、平原、博平六郡紛紛結營自守，倒向李光弼一方。李光弼利用這一時機，急攻趙郡，僅用一天時間，趙郡守軍便投降，唐軍士卒入城時，多有搶掠，李光弼親坐譙門，將他們搶來的財物全部歸還百姓，城中軍民大悅。
之後，李光弼進攻博陵，未能將其攻克，於是與郭子儀撤回常山，史思明派兵跟隨其後，一路得到叛軍數萬人的增援。郭子儀則在數次擊退叛軍後，在恒陽“深溝高壘”，嚴陣以待，采取“賊來則守，去則追之，晝則耀兵，夜斫其營”的方法，使史思明等部疲於奔命，不得休息。數日後，李光弼與郭子儀都認為此時是出戰的最佳時機，盡出全軍，在常山郡以東的嘉山與叛軍蔡希德、史思明、尹子奇等部展開決戰，大破叛軍，斬首萬計，生擒四千，史思明墜馬，狼狽逃往博陵。李光弼再度率軍圍困博陵，軍威大振，河北十餘郡聞訊，紛紛殺死叛軍的守將，重新歸順了唐朝，叛軍老巢範陽郡與各地的聯係被切斷，河北形勢為之一變。
嘉山之戰後，李光弼想趁勢攻取範陽郡，以絕其根基，適逢潼關失守，長安淪陷，玄宗逃奔蜀地，人心驚駭，此事遂被擱置。唐肅宗遣使追命郭子儀和李光弼趕赴靈武，二人抵達，受到肅宗召見，肅宗授李光弼為戶部尚書、同中書門下平章事，成為使相，仍任節度使之職，並特加其為北都太原留守。此後，李光弼奉命由靈武率軍五千赴太原，繼續征討叛軍。
叛軍史思明、蔡希德等發兵十萬進攻太原，並企圖占領太原後，由北道奪取靈武。當時，李光弼手中隻有不滿萬人的弱卒，聽聞史思明即將攻城，都非常害怕，想要築牆抗敵。李光弼說：“太原城方圓四十裏，叛軍快到了才修牆，隻能空耗人力。”在兵力懸殊情況下，李光弼一麵防禦固守，一麵守中有攻，他讓戰士從城中挖地道通城外，打擊敵軍，還在城上安裝石炮，擊斃大量叛軍，地道後來挖到史思明大營，俘斬叛軍一萬多人。
此時，叛軍內訌，安慶緒殺父安祿山，自立為帝，史思明退兵範陽，留駐的蔡希德等人疲憊不堪，李光弼率敢死隊向叛軍發動進攻，斬首七萬餘級，繳獲大批軍械。太原之戰取得完全勝利，他又進收清夷、橫野等軍，擊破攻擊好畤、大橫關一帶的叛軍分支，戰後，李光弼轉拜檢校司徒。
太原之戰，是平亂戰爭第一次重大勝利和重要轉折點，是以少勝多、以弱製強的典型戰例。李光弼充分發揮了軍事才能，此戰為後來勝利收複兩京奠定了基礎，具有重要戰略意義。勝利消息傳到靈武，肅宗下詔獎賞李光弼，加他為司空、兼兵部尚書，仍兼同平章事，封魏國公。
肅宗再次詔李光弼與關內節度使王思禮入朝，命朝中四品已上的官員都出城迎拜，升他為侍中，改封鄭國公。李光弼與郭子儀等九位節度使，奉命統領十萬大軍討伐安慶緒，因肅宗不相信諸將，故而不設主帥，隻派不懂軍事的宦官魚朝恩為觀軍容宣慰處置使，總攬諸軍。唐軍出師後，在獲嘉擊敗叛軍，斬首四千級，捕虜五百人，叛將安太清逃至衛州防守，安慶緒派七萬軍隊援救衛州。唐軍大破安慶緒，斬首四萬級，繳獲鎧胄數十萬，收複衛州。唐軍又在愁思岡擊破叛軍，並趁勢圍攻鄴城，安慶緒求救於史思明，史思明出動十三萬軍隊援救鄴城。
史思明在魏州自稱大聖燕王，李光弼說：“史思明攻占魏州後，按兵不動，是想鬆懈我軍意誌，然後用精兵突襲。請讓我與朔方軍聯兵進逼魏州，向史思明挑戰，史思明有鑒於嘉山之敗的教訓，必定不敢輕易出戰。這樣曠日持久，我們就能夠收複鄴城。如果安慶緒敗死，史思明就會失去號召力，難以指揮叛軍。”因魚朝恩反對，此事隻好作罷。唐軍“步騎六十萬”列陣於安陽河北，史思明親率五萬精兵衝擊唐軍，李光弼、王思禮、許叔冀、魯炅率部先與史思明交戰，雙方被殺傷的人數幾乎相等。郭子儀率部在後，還未來得及布陣，突然大風突起，吹沙拔木，天地晦暗，即使近在咫尺卻看不清，唐軍與叛軍都大驚，各棄兵仗、輜重，分向南、北方麵潰退。這一變故，使洛陽官民受到驚嚇，紛紛逃避山中。此役後，各節度使相繼潰歸本鎮，士卒在沿途剽掠，官吏不能禁止，擾亂多日方才安定，隻有李光弼與王思禮整敕部隊，全軍而歸。
戰後，魚朝恩把責任推到郭子儀身上，肅宗剝奪郭子儀的兵權，命李光弼接替郭子儀任朔方節度使、天下兵馬元帥。因李光弼請求以親王為元帥，自領副元帥，朝廷於是重新任命趙王李係為天下兵馬元帥。李光弼雖為天下兵馬副元帥，卻仍知諸節度行營，是實際上的平叛主帥，李光弼受命後，以河東騎兵五百人馳赴洛陽，夜入朔方軍中。為防叛軍進攻洛陽，他認為“當扼虎牢”，於是領兵東出黃河。朔方軍習慣郭子儀的寬縱，畏懼李光弼的嚴厲，左廂兵馬使張用濟與諸將密謀驅逐李光弼，迎回郭子儀，經勸阻方才作罷。李光弼領數千騎兵東出汜水，張用濟單騎迎拜，李光弼責備他沒有按時到達，於是將其斬於轅門。
史思明集結重兵南下，分兵四路，企圖圍攻汴州，李光弼當時正在巡視黃河沿岸各部，得知史思明南下的消息後，立即返回汴州，對汴滑節度使許叔冀說：“你如果能夠堅守汴州十五天，我就率兵來救。”許叔冀允諾，李光弼便返回洛陽，待到史思明率軍來攻時，許叔冀一旦兵敗，卻決定投降叛軍，許叔冀的背叛，使汴州陷落，叛軍甚至南下至江淮一帶。
史思明挾勝西攻鄭州，李光弼緩行至洛陽後，對東都留守韋陟說：“賊人乘勝來攻，我們應該按兵不動，不宜速戰。洛陽城難以堅守，您有什麽計策呢？”韋陟請求留兵陝郡，退守潼關，占據險要之地，以挫叛軍鋒銳。李光弼說：“兩軍相當，貴進忌退，如今無故放棄五百裏地，那麽賊人的勢力就會更加囂張。不如移軍於河陽，北與澤潞相連，有利則進，不利則退，表裏相應，讓賊人不敢西侵，這是猿臂之勢。爭論朝中禮儀，我不如您；如果論及軍旅之事，您不如我。”韋陟不能應答。東都判官韋損說：“東京是帝宅，侍中（李光弼）為何要棄守？”李光弼說：“如果要堅守東京，那麽汜水、崿嶺、龍門一帶都要布兵設訪，你是兵馬判官，能守住嗎？”於是，李光弼下文書，令韋陟及河南尹李若幽分率洛陽官民撤離，使洛陽變為一座空城。
李光弼指揮士卒把油、鐵等物資運入河陽，準備防守，並親率五百騎兵殿後。當時，史思明的遊兵已到達石橋，諸將問道：“現在是從洛陽城北繞行呢，還是從石橋上過去？”李光弼說：“就從石橋上過去。”到天黑時，他命令士卒手持火炬，緩慢地前進，隊伍嚴整，叛軍緊隨其後，但不敢逼近。李光弼連夜撤退至河陽，有士卒兩萬，但城中口糧僅夠十日食用。李光弼檢查守備，安排士卒，一律嚴辦。而史思明進入洛陽後，得到的隻是空城，他擔心李光弼截斷後路，隻得不退駐白馬寺南，又於河陽城南建築月城，以做防備。
史思明進攻河陽三城，李光弼先設計誘得史思明所部良馬千餘匹，接著又用木杆鐵叉叉住史思明在黃河上的火船攻勢，並設計招降了叛軍驍將李日越、高庭暉。史思明損兵折將，親率大軍再攻河陽，李光弼問李抱玉：“你能為我堅守南城兩天嗎？”李抱玉說：“超過兩天以後怎麽辦？”李光弼說：“如果超過兩天救兵不來，就隨你放棄。”李抱玉同意，然後整兵守城，屢挫叛軍，李光弼親駐河陽中城，用部將荔非元禮之計，擊退了叛將周摯的進攻。
在進攻中城失利後，周摯等轉逼北城，李光弼立刻率兵到了北城，登上城頭，望著叛軍說：“賊兵雖多，但混亂不整，不足畏懼。過不了中午，一定為諸位破敵。”於是命諸將出戰。到了中午，還沒有決出勝負，李光弼便派愛將郝廷玉、論惟貞分別攻擊最頑強的西北、東南兩處叛軍，並下令：“你們都看著我的旗子作戰，如果我的旗子揮動緩慢，就任憑你們擇利出戰，如果我急速往地上揮動旗子三下，你們就全軍齊發，冒死前進，稍有退者斬！”他事先在靴內藏刀，說：“戰鬥，是危險的事。我身為國家的三公，不能死在賊人手上。萬一作戰不利，諸君在前戰死，我在此地自刎，決不隻讓諸君單獨赴死。”郝廷玉奮命先登，流矢雨集，他的戰馬受傷而退，李光弼登城望見，驚駭地說：“郝廷玉敗退，我軍就完了！”
於是，命左右取郝廷玉首級來，郝廷玉見使者前來，說：“是馬中毒箭，不是兵敗了。”李光弼命人為他換馬再戰。仆固懷恩與其子仆固瑒作戰稍有退卻，李光弼又命左右去取他們的首級，仆固懷恩父子看見使者提刀騎馬而來，重新上前決戰。李光弼不斷地揮動著手中的旗子，諸將冒死進攻，呼喊之聲驚天動地，最終大敗叛軍。此役，唐軍斬首一萬餘級，生擒八千餘人，獲馬兩千匹，軍資、武器數以億計，周摯僅以身免，叛將徐璜玉等被擒獲，另一叛將安太清退守懷州。河陽之戰再次表現了李光弼傑出的軍事才能，此戰的勝利牽製了史思明主力軍，保障了潼關和長安的安全。
此時，史思明不知周摯等已經戰敗，還在攻河陽南城，李光弼在河邊向其展示俘虜，史思明才退去。他趁勢攻懷州，史思明來救，李光弼迎擊於沁水之上，又將其擊敗，安太清在懷州拒守一月有餘，李光弼令仆固懷恩、郝廷玉由地道而入，裏應外合，攻克懷州，安太清等被生擒，送往朝廷。
肅宗輕信宦官魚朝恩“言賊可滅”的進言，於是令李光弼盡快收取洛陽，但李光弼多次上表認為，叛軍兵鋒尚銳，應該等待時機出兵，不可輕舉妄動。但朔方節度副使仆固懷恩依附魚朝恩，也建議盡快出兵，在朝廷使者的督戰下，李光弼無可奈何，隻得留李抱玉守河陽，自己與仆固懷恩、魚朝恩進攻洛陽。仆固懷恩不聽李光弼軍令，不在洛陽城北邙山而在平原布陣，致使大敗。李抱玉聽聞敗訊，放棄河陽，李光弼也退守聞喜。
史思明雖然獲勝，卻被其子史朝義殺死，唐軍也因此得以休整，肅宗將邙山之敗歸罪在仆固懷恩身上，於是優詔征李光弼入朝。李光弼進京後，抗表請罪，被肅宗赦免，因他多次辭讓太尉，故朝廷重授李光弼為開府儀同三司、侍中、河南尹、行營節度使，後再拜河南副元帥、太尉兼侍中，統率河南、淮南、江南、浙江等八道行營節度，出鎮臨淮，進攻史朝義軍。
監軍使以台州人袁晁，領導的浙東義軍勢大，李光弼兵少，請他退保潤州以避叛軍鋒芒，李光弼說：“朝廷安危係於我一身，現在敵人雖強，但不知道我的兵力多少，如果我出其不意，敵人自當退走。”徑直前往泗州，旋即先克許州，活捉史朝義部將李春，再入徐州。當時，大將田神功平定劉展之亂後，滯留在淮南不前，尚衡、殷仲卿等在兗、鄆兩州相互攻擊，來瑱不聽朝廷詔令，堅持留在襄陽。朝廷深感憂慮，等到李光弼到了許州後，史朝義退走，田神功急忙返回河南，尚衡、殷仲卿、來瑱等都畏懼李光弼的威名，相繼入朝覲見。
李光弼進封為臨淮郡王，旋即派兵收複許州，斬得叛軍首級一千餘級，擒獲叛將二十二人。史朝義分兵進攻宋州，易州遂城府左果毅劉昌率軍堅守，李光弼領軍救援，將其擊退。李光弼又派部將張伯儀等率領各軍，向袁晁義軍發起攻勢，唐軍在衢州擊敗義軍。江南人方清在歙州率饑民起義，朝廷命李光弼分兵討伐。
史朝義走投無路，自殺身亡，曆時八年之久的安史之亂平息，李光弼自始至終參加指揮大軍，一直是唐軍平叛主將之一，發揮了出色的軍事才能，指揮唐軍殲滅叛軍有生力量，為平息內亂立了頭功，《新唐書》稱讚李光弼在平息安史之亂中，“戰功推為中興第一”。
官軍再次擊敗袁晁義軍，經十餘次交戰，唐軍最終擊敗義軍，俘獲袁晁，其弟袁瑛率軍突圍，不久後亦被困死於寧海紫溪洞中。此後，代宗下詔增李光弼實封食邑至二千戶，授其一子為三品官，又賜鐵券，“名藏太廟”，繪像於淩煙閣。在平定安史之亂中功勞蓋世，但是卻遭到宦官魚朝恩、程元振的嫉妒和陷害。
吐蕃在仆固懷恩的引誘下乘虛攻入關中，占領長安，代宗出逃陝州，急詔李光弼奔赴陝州行在。李光弼與程元振不和，於是拖延未去，朝廷倚仗李光弼為後援，故此也不敢加罪於他，反而多次派使者慰問他的母親李氏。其後，吐蕃被關內副元帥郭子儀擊退，代宗任命李光弼為東都留守，以觀察他的舉動。李光弼以詔書未至為由推辭，率軍回到徐州，想要收取江淮租賦以自用。代宗返回長安後，再遣使至徐州，對李光弼加以宣慰，同時命郭子儀將李光弼的母親自河中送回長安居住，厚待李光弼之弟李光進，以寬慰其心。
起初，李光弼治軍嚴整，先謀後戰，能以少勝多，與郭子儀齊名，名震天下，凡是他下的命令，諸將不敢不服。後來，李光弼在徐州不敢入朝，部將田神功等人對他的敬畏態度大有變化，李光弼因而很不得誌，憂鬱成疾，提前派衙將孫珍向朝廷進呈遺表，自述遺誌。
李光弼在徐州病逝，終年五十七歲，代宗為其輟朝三日，追贈太保，諡號武穆。不久後，李光弼的部下護送他的靈柩回到長安，代宗派魚朝恩前往其母李氏在長安的宅邸吊恤，又命京兆尹第五琦負責監護其喪事，李光弼被安葬在三原，出葬之日，代宗命宰臣百官送葬至延平門外。
李光弼足智多謀，治軍威嚴而有方，善於出奇製勝，以少勝多，與郭子儀齊名，世稱“李郭”，被譽為“自艱難已來，唯光弼行軍治戎，沉毅有籌略，將帥中第一”。
李光弼，父親李楷洛，原為契丹酋長，武周時自契丹來降，累官朔方節度副使，封薊國公。李光弼自幼為人沉穩嚴毅，擅長騎射，喜讀《漢書》，治軍極嚴，兼有謀略，少年即入軍旅，任左衛親府左郎將。在為父守喪時，嚴遵禮法升遷至左清道率兼安北都護府、朔方都虞候。
朔方節度使王忠嗣調任河西、隴右節度使，補李光弼為兵馬使，並充任赤水軍使。王忠嗣非常器重他，即使是宿將所受的禮遇，也不能與他相比。李光弼已在邊鎮聲名鵲起，“稱為名將”。王忠嗣曾說：“光弼必居我位。”後因擊敗吐蕃、吐穀渾的功勞，進號雲麾將軍。
李光弼升任河西節度副使，被封為薊郡公，拜官單於都護府副都護。朔方節度使安思順奏請唐玄宗任命李光弼為朔方節度副使，知留後事，安思順喜愛李光弼的才幹，想把自己的女兒嫁給他，李光弼聞訊後，托病辭官。隴右節度使哥舒翰覺得十分可惜，便奏請玄宗，將他召回京師長安。
安祿山以討宰相楊國忠為名，從範陽發兵十五萬，南下反唐，玄宗相繼任用封常清、高仙芝、哥舒翰等將守衛潼關，同時命新任朔方節度使郭子儀“收兵河西”。在玄宗下詔征求良將時，郭子儀舉薦李光弼“堪當閫寄”，玄宗遂下詔命李光弼為雲中太守，攝禦史大夫，充任河東節度副使，知河東節度事，轉授魏郡太守、河北采訪使。
李光弼就職河北采訪使後，奉詔率領五千朔方軍會同郭子儀所部，自井陘東進，收複被叛軍攻占的常山郡。聽聞李光弼抵達後，常山的團練子弟擒獲叛將史思義前來投降，自從安史之亂爆發以來，常山淪為戰場，出現“露胔蔽野”的慘狀，李光弼酹酒祭奠陣亡軍民，並釋放了被叛軍囚禁的人，厚待其家屬。當時，叛將史思明、李立節、蔡希德等正在圍攻饒陽，李光弼於是善待史思義，親自為其鬆綁，使他真心歸順，供出叛軍動向。
史思明率二萬騎兵直壓常山城下，李光弼接受史思義“按軍入守”、以逸待勞的策略，守城不出，分屬下兵馬為四部，以勁弩五百連番射敵，使叛軍移駐遠處。李光弼“出其南”，夾滹沱河列陣，威脅叛軍，史思明倚仗較近的饒陽援軍，仍休整士卒，企圖再戰。同日，饒陽叛軍五千人果然來援，李光弼偵知其行蹤後，派輕騎數千隱藏行跡，當叛軍在野外吃飯時，遭到唐軍突然襲擊，幾乎全軍覆沒。史思明聞知敗訊，大為恐懼，當即撤退，並暗中派奇兵切斷了唐軍的糧道，因戰馬無草料，李光弼令部將率兵往行唐運草料，擊退來襲的叛軍，成功將草料運回常山城內。
適逢郭子儀收複雲中，唐廷遂命郭子儀全軍出井陘，與李光弼會合，李光弼、郭子儀合力在九門城南大敗叛軍，史思明脫身逃往趙郡，李立節也被流矢射殺，蔡希德則逃往巨鹿。李光弼、郭子儀趁勝連收槁城等十餘縣，進圍趙郡，唐廷命李光弼兼任範陽大都督府長史、河北節度使。此時，史思明自鼓城進入博陵，殺死降唐的當地官吏，此舉使河北的景城、河間、信都、清河、平原、博平六郡紛紛結營自守，倒向李光弼一方。李光弼利用這一時機，急攻趙郡，僅用一天時間，趙郡守軍便投降，唐軍士卒入城時，多有搶掠，李光弼親坐譙門，將他們搶來的財物全部歸還百姓，城中軍民大悅。
之後，李光弼進攻博陵，未能將其攻克，於是與郭子儀撤回常山，史思明派兵跟隨其後，一路得到叛軍數萬人的增援。郭子儀則在數次擊退叛軍後，在恒陽“深溝高壘”，嚴陣以待，采取“賊來則守，去則追之，晝則耀兵，夜斫其營”的方法，使史思明等部疲於奔命，不得休息。數日後，李光弼與郭子儀都認為此時是出戰的最佳時機，盡出全軍，在常山郡以東的嘉山與叛軍蔡希德、史思明、尹子奇等部展開決戰，大破叛軍，斬首萬計，生擒四千，史思明墜馬，狼狽逃往博陵。李光弼再度率軍圍困博陵，軍威大振，河北十餘郡聞訊，紛紛殺死叛軍的守將，重新歸順了唐朝，叛軍老巢範陽郡與各地的聯係被切斷，河北形勢為之一變。
嘉山之戰後，李光弼想趁勢攻取範陽郡，以絕其根基，適逢潼關失守，長安淪陷，玄宗逃奔蜀地，人心驚駭，此事遂被擱置。唐肅宗遣使追命郭子儀和李光弼趕赴靈武，二人抵達，受到肅宗召見，肅宗授李光弼為戶部尚書、同中書門下平章事，成為使相，仍任節度使之職，並特加其為北都太原留守。此後，李光弼奉命由靈武率軍五千赴太原，繼續征討叛軍。
叛軍史思明、蔡希德等發兵十萬進攻太原，並企圖占領太原後，由北道奪取靈武。當時，李光弼手中隻有不滿萬人的弱卒，聽聞史思明即將攻城，都非常害怕，想要築牆抗敵。李光弼說：“太原城方圓四十裏，叛軍快到了才修牆，隻能空耗人力。”在兵力懸殊情況下，李光弼一麵防禦固守，一麵守中有攻，他讓戰士從城中挖地道通城外，打擊敵軍，還在城上安裝石炮，擊斃大量叛軍，地道後來挖到史思明大營，俘斬叛軍一萬多人。
此時，叛軍內訌，安慶緒殺父安祿山，自立為帝，史思明退兵範陽，留駐的蔡希德等人疲憊不堪，李光弼率敢死隊向叛軍發動進攻，斬首七萬餘級，繳獲大批軍械。太原之戰取得完全勝利，他又進收清夷、橫野等軍，擊破攻擊好畤、大橫關一帶的叛軍分支，戰後，李光弼轉拜檢校司徒。
太原之戰，是平亂戰爭第一次重大勝利和重要轉折點，是以少勝多、以弱製強的典型戰例。李光弼充分發揮了軍事才能，此戰為後來勝利收複兩京奠定了基礎，具有重要戰略意義。勝利消息傳到靈武，肅宗下詔獎賞李光弼，加他為司空、兼兵部尚書，仍兼同平章事，封魏國公。
肅宗再次詔李光弼與關內節度使王思禮入朝，命朝中四品已上的官員都出城迎拜，升他為侍中，改封鄭國公。李光弼與郭子儀等九位節度使，奉命統領十萬大軍討伐安慶緒，因肅宗不相信諸將，故而不設主帥，隻派不懂軍事的宦官魚朝恩為觀軍容宣慰處置使，總攬諸軍。唐軍出師後，在獲嘉擊敗叛軍，斬首四千級，捕虜五百人，叛將安太清逃至衛州防守，安慶緒派七萬軍隊援救衛州。唐軍大破安慶緒，斬首四萬級，繳獲鎧胄數十萬，收複衛州。唐軍又在愁思岡擊破叛軍，並趁勢圍攻鄴城，安慶緒求救於史思明，史思明出動十三萬軍隊援救鄴城。
史思明在魏州自稱大聖燕王，李光弼說：“史思明攻占魏州後，按兵不動，是想鬆懈我軍意誌，然後用精兵突襲。請讓我與朔方軍聯兵進逼魏州，向史思明挑戰，史思明有鑒於嘉山之敗的教訓，必定不敢輕易出戰。這樣曠日持久，我們就能夠收複鄴城。如果安慶緒敗死，史思明就會失去號召力，難以指揮叛軍。”因魚朝恩反對，此事隻好作罷。唐軍“步騎六十萬”列陣於安陽河北，史思明親率五萬精兵衝擊唐軍，李光弼、王思禮、許叔冀、魯炅率部先與史思明交戰，雙方被殺傷的人數幾乎相等。郭子儀率部在後，還未來得及布陣，突然大風突起，吹沙拔木，天地晦暗，即使近在咫尺卻看不清，唐軍與叛軍都大驚，各棄兵仗、輜重，分向南、北方麵潰退。這一變故，使洛陽官民受到驚嚇，紛紛逃避山中。此役後，各節度使相繼潰歸本鎮，士卒在沿途剽掠，官吏不能禁止，擾亂多日方才安定，隻有李光弼與王思禮整敕部隊，全軍而歸。
戰後，魚朝恩把責任推到郭子儀身上，肅宗剝奪郭子儀的兵權，命李光弼接替郭子儀任朔方節度使、天下兵馬元帥。因李光弼請求以親王為元帥，自領副元帥，朝廷於是重新任命趙王李係為天下兵馬元帥。李光弼雖為天下兵馬副元帥，卻仍知諸節度行營，是實際上的平叛主帥，李光弼受命後，以河東騎兵五百人馳赴洛陽，夜入朔方軍中。為防叛軍進攻洛陽，他認為“當扼虎牢”，於是領兵東出黃河。朔方軍習慣郭子儀的寬縱，畏懼李光弼的嚴厲，左廂兵馬使張用濟與諸將密謀驅逐李光弼，迎回郭子儀，經勸阻方才作罷。李光弼領數千騎兵東出汜水，張用濟單騎迎拜，李光弼責備他沒有按時到達，於是將其斬於轅門。
史思明集結重兵南下，分兵四路，企圖圍攻汴州，李光弼當時正在巡視黃河沿岸各部，得知史思明南下的消息後，立即返回汴州，對汴滑節度使許叔冀說：“你如果能夠堅守汴州十五天，我就率兵來救。”許叔冀允諾，李光弼便返回洛陽，待到史思明率軍來攻時，許叔冀一旦兵敗，卻決定投降叛軍，許叔冀的背叛，使汴州陷落，叛軍甚至南下至江淮一帶。
史思明挾勝西攻鄭州，李光弼緩行至洛陽後，對東都留守韋陟說：“賊人乘勝來攻，我們應該按兵不動，不宜速戰。洛陽城難以堅守，您有什麽計策呢？”韋陟請求留兵陝郡，退守潼關，占據險要之地，以挫叛軍鋒銳。李光弼說：“兩軍相當，貴進忌退，如今無故放棄五百裏地，那麽賊人的勢力就會更加囂張。不如移軍於河陽，北與澤潞相連，有利則進，不利則退，表裏相應，讓賊人不敢西侵，這是猿臂之勢。爭論朝中禮儀，我不如您；如果論及軍旅之事，您不如我。”韋陟不能應答。東都判官韋損說：“東京是帝宅，侍中（李光弼）為何要棄守？”李光弼說：“如果要堅守東京，那麽汜水、崿嶺、龍門一帶都要布兵設訪，你是兵馬判官，能守住嗎？”於是，李光弼下文書，令韋陟及河南尹李若幽分率洛陽官民撤離，使洛陽變為一座空城。
李光弼指揮士卒把油、鐵等物資運入河陽，準備防守，並親率五百騎兵殿後。當時，史思明的遊兵已到達石橋，諸將問道：“現在是從洛陽城北繞行呢，還是從石橋上過去？”李光弼說：“就從石橋上過去。”到天黑時，他命令士卒手持火炬，緩慢地前進，隊伍嚴整，叛軍緊隨其後，但不敢逼近。李光弼連夜撤退至河陽，有士卒兩萬，但城中口糧僅夠十日食用。李光弼檢查守備，安排士卒，一律嚴辦。而史思明進入洛陽後，得到的隻是空城，他擔心李光弼截斷後路，隻得不退駐白馬寺南，又於河陽城南建築月城，以做防備。
史思明進攻河陽三城，李光弼先設計誘得史思明所部良馬千餘匹，接著又用木杆鐵叉叉住史思明在黃河上的火船攻勢，並設計招降了叛軍驍將李日越、高庭暉。史思明損兵折將，親率大軍再攻河陽，李光弼問李抱玉：“你能為我堅守南城兩天嗎？”李抱玉說：“超過兩天以後怎麽辦？”李光弼說：“如果超過兩天救兵不來，就隨你放棄。”李抱玉同意，然後整兵守城，屢挫叛軍，李光弼親駐河陽中城，用部將荔非元禮之計，擊退了叛將周摯的進攻。
在進攻中城失利後，周摯等轉逼北城，李光弼立刻率兵到了北城，登上城頭，望著叛軍說：“賊兵雖多，但混亂不整，不足畏懼。過不了中午，一定為諸位破敵。”於是命諸將出戰。到了中午，還沒有決出勝負，李光弼便派愛將郝廷玉、論惟貞分別攻擊最頑強的西北、東南兩處叛軍，並下令：“你們都看著我的旗子作戰，如果我的旗子揮動緩慢，就任憑你們擇利出戰，如果我急速往地上揮動旗子三下，你們就全軍齊發，冒死前進，稍有退者斬！”他事先在靴內藏刀，說：“戰鬥，是危險的事。我身為國家的三公，不能死在賊人手上。萬一作戰不利，諸君在前戰死，我在此地自刎，決不隻讓諸君單獨赴死。”郝廷玉奮命先登，流矢雨集，他的戰馬受傷而退，李光弼登城望見，驚駭地說：“郝廷玉敗退，我軍就完了！”
於是，命左右取郝廷玉首級來，郝廷玉見使者前來，說：“是馬中毒箭，不是兵敗了。”李光弼命人為他換馬再戰。仆固懷恩與其子仆固瑒作戰稍有退卻，李光弼又命左右去取他們的首級，仆固懷恩父子看見使者提刀騎馬而來，重新上前決戰。李光弼不斷地揮動著手中的旗子，諸將冒死進攻，呼喊之聲驚天動地，最終大敗叛軍。此役，唐軍斬首一萬餘級，生擒八千餘人，獲馬兩千匹，軍資、武器數以億計，周摯僅以身免，叛將徐璜玉等被擒獲，另一叛將安太清退守懷州。河陽之戰再次表現了李光弼傑出的軍事才能，此戰的勝利牽製了史思明主力軍，保障了潼關和長安的安全。
此時，史思明不知周摯等已經戰敗，還在攻河陽南城，李光弼在河邊向其展示俘虜，史思明才退去。他趁勢攻懷州，史思明來救，李光弼迎擊於沁水之上，又將其擊敗，安太清在懷州拒守一月有餘，李光弼令仆固懷恩、郝廷玉由地道而入，裏應外合，攻克懷州，安太清等被生擒，送往朝廷。
肅宗輕信宦官魚朝恩“言賊可滅”的進言，於是令李光弼盡快收取洛陽，但李光弼多次上表認為，叛軍兵鋒尚銳，應該等待時機出兵，不可輕舉妄動。但朔方節度副使仆固懷恩依附魚朝恩，也建議盡快出兵，在朝廷使者的督戰下，李光弼無可奈何，隻得留李抱玉守河陽，自己與仆固懷恩、魚朝恩進攻洛陽。仆固懷恩不聽李光弼軍令，不在洛陽城北邙山而在平原布陣，致使大敗。李抱玉聽聞敗訊，放棄河陽，李光弼也退守聞喜。
史思明雖然獲勝，卻被其子史朝義殺死，唐軍也因此得以休整，肅宗將邙山之敗歸罪在仆固懷恩身上，於是優詔征李光弼入朝。李光弼進京後，抗表請罪，被肅宗赦免，因他多次辭讓太尉，故朝廷重授李光弼為開府儀同三司、侍中、河南尹、行營節度使，後再拜河南副元帥、太尉兼侍中，統率河南、淮南、江南、浙江等八道行營節度，出鎮臨淮，進攻史朝義軍。
監軍使以台州人袁晁，領導的浙東義軍勢大，李光弼兵少，請他退保潤州以避叛軍鋒芒，李光弼說：“朝廷安危係於我一身，現在敵人雖強，但不知道我的兵力多少，如果我出其不意，敵人自當退走。”徑直前往泗州，旋即先克許州，活捉史朝義部將李春，再入徐州。當時，大將田神功平定劉展之亂後，滯留在淮南不前，尚衡、殷仲卿等在兗、鄆兩州相互攻擊，來瑱不聽朝廷詔令，堅持留在襄陽。朝廷深感憂慮，等到李光弼到了許州後，史朝義退走，田神功急忙返回河南，尚衡、殷仲卿、來瑱等都畏懼李光弼的威名，相繼入朝覲見。
李光弼進封為臨淮郡王，旋即派兵收複許州，斬得叛軍首級一千餘級，擒獲叛將二十二人。史朝義分兵進攻宋州，易州遂城府左果毅劉昌率軍堅守，李光弼領軍救援，將其擊退。李光弼又派部將張伯儀等率領各軍，向袁晁義軍發起攻勢，唐軍在衢州擊敗義軍。江南人方清在歙州率饑民起義，朝廷命李光弼分兵討伐。
史朝義走投無路，自殺身亡，曆時八年之久的安史之亂平息，李光弼自始至終參加指揮大軍，一直是唐軍平叛主將之一，發揮了出色的軍事才能，指揮唐軍殲滅叛軍有生力量，為平息內亂立了頭功，《新唐書》稱讚李光弼在平息安史之亂中，“戰功推為中興第一”。
官軍再次擊敗袁晁義軍，經十餘次交戰，唐軍最終擊敗義軍，俘獲袁晁，其弟袁瑛率軍突圍，不久後亦被困死於寧海紫溪洞中。此後，代宗下詔增李光弼實封食邑至二千戶，授其一子為三品官，又賜鐵券，“名藏太廟”，繪像於淩煙閣。在平定安史之亂中功勞蓋世，但是卻遭到宦官魚朝恩、程元振的嫉妒和陷害。
吐蕃在仆固懷恩的引誘下乘虛攻入關中，占領長安，代宗出逃陝州，急詔李光弼奔赴陝州行在。李光弼與程元振不和，於是拖延未去，朝廷倚仗李光弼為後援，故此也不敢加罪於他，反而多次派使者慰問他的母親李氏。其後，吐蕃被關內副元帥郭子儀擊退，代宗任命李光弼為東都留守，以觀察他的舉動。李光弼以詔書未至為由推辭，率軍回到徐州，想要收取江淮租賦以自用。代宗返回長安後，再遣使至徐州，對李光弼加以宣慰，同時命郭子儀將李光弼的母親自河中送回長安居住，厚待李光弼之弟李光進，以寬慰其心。
起初，李光弼治軍嚴整，先謀後戰，能以少勝多，與郭子儀齊名，名震天下，凡是他下的命令，諸將不敢不服。後來，李光弼在徐州不敢入朝，部將田神功等人對他的敬畏態度大有變化，李光弼因而很不得誌，憂鬱成疾，提前派衙將孫珍向朝廷進呈遺表，自述遺誌。
李光弼在徐州病逝，終年五十七歲，代宗為其輟朝三日，追贈太保，諡號武穆。不久後，李光弼的部下護送他的靈柩回到長安，代宗派魚朝恩前往其母李氏在長安的宅邸吊恤，又命京兆尹第五琦負責監護其喪事，李光弼被安葬在三原，出葬之日，代宗命宰臣百官送葬至延平門外。
李光弼足智多謀，治軍威嚴而有方，善於出奇製勝，以少勝多，與郭子儀齊名，世稱“李郭”，被譽為“自艱難已來，唯光弼行軍治戎，沉毅有籌略，將帥中第一”。