至德二年九月，唐朝的天下兵马大元帅，广平王李俶率蕃汉军队15万进攻长安，所有的准备已经就绪，即将出发。
回纥五万骑兵从北面逼近长安，叶护登里进宫参见唐肃宗。唐肃宗专门为登里设宴，出征将帅都来陪同。为了平叛大局，郭子仪在宴会上主动与登里亲近修好，精诚团结，共同发誓要平定国难。
天子饯行，将士们意气风发，斗志昂扬。十五万大军，除了郭家军外，还有众多的名将，李嗣业、王思礼、王难得各率精兵，浩浩荡荡向长安进发。
李归仁得到唐军进攻的消息，知道这次不同以往，唐军借来了五万回纥精骑，战斗力大增，以目前的实力，很难守住。他向朝廷上奏，请求撤退。
严庄向安庆绪上奏：“李归仁上奏，唐军将大举进攻长安，请求退入关内。此议不妥，长安是唐朝的象征，如果让唐军占领了长安，他们的士气就会迅速高涨，李亨的号召力就会大幅度上升，燕朝要想推翻唐朝就不可能了，而且有覆灭的危险。”
安庆绪说道：“下诏告诉他和田乾真，不准退却，要严防死守，决不能轻易放弃。”李归仁接到圣旨，调动长安地区的燕朝军队，与田乾真一起，在长安建立防线，抵抗唐军。田乾真驻守潼关，防止唐军四面包围。
郭子仪会合各路唐军，加上精锐的回纥骑兵，已经兵临城下。双方在长安外摆下阵式。
回纥兵想到长安城里的金银财宝和美丽的唐朝女子，巴不得立刻攻下城池，五万精骑向燕军阵地发起冲锋。
李归仁用远程打击武器向冲锋的队伍密集射击，回纥军士虽然勇猛，但抵挡不住车驽、伏远驽等各种先进打击武器的射击。冲锋的军士纷纷倒下，失去骑兵的受惊战马，到处乱跑，冲乱了攻击队形，回纥兵不能接近燕军的阵地。而且伤亡惨重，不得不退了下来。
郭子仪调动唐军的远程打击武器，掩护回纥军士冲锋，战斗十分惨烈。回纥军士十分勇猛，他们眠不畏死，催动战马，舞动弯刀，前赴后继，向燕军阵地狂攻不歇。
燕军的防守部队，利用栅栏防御体系，各种驽箭向冲击军队猛烈射击。但郭子仪将朔方军中最先进的车驽都搬来了，这些远程打击武器是他多年经营的，十分利害。他亲自指挥，对燕军的弓驽手集中射击。
燕军虽然有栅栏的防御，但对方的打击太强，操作驽箭的弓驽手不能露头，伤亡严重。双方硬碰硬的大战几天，李归仁有些吃不消了，他的兵少，这样耗下去，不是办法，主动后撤。
九月二十七日，双方在长安城西再次展开大战。李归仁出阵挑战，李嗣业出阵应战，两人在两军阵前撕杀，大战两百多个回合，不分胜负。
李归仁假装不敌，诈败逃回阵中，唐军奋起追击。大队人马向前猛冲，刚刚到达燕军阵前，安守忠带领军士突然杀出，向冲锋的唐军攻击。李归仁也转身杀回，唐军遭受这突如其来猛烈攻击，队形大乱，丢弃大量军用物资，连连败退。燕军乘机抢夺唐军丢下的物资，李嗣业冲在最前，面对敌人的包围，不慌不乱，身先士卒，奋勇杀敌，这才稳住了唐军阵脚。