洛阳城摇摇欲坠，唐军声势浩大，拼尽全力猛烈攻击。史朝义田承嗣亲自在城楼上督战，见到守城的燕军已经胆怯，向后退缩。田承嗣大声疾呼：“朝廷的增援到了，李归仁元帅领十万大军，已经到了城外。全力顶住唐军的进攻，就是胜利。谁畏葸不前，立斩不绕。”这句话果然有效果，军士士气大增。
唐军敢死队已经登上了城楼，李光弼对卫伯玉说道：“仆固怀恩的攻击力果然强盛，你全力压上，半个时辰就能攻破城池。”
卫伯玉说道：“元帅看我的，一定先仆固将军攻破城门。”他亲自领兵，向城楼冲击。唐军的战鼓，敲得震耳欲聋，密集的鼓声催促兵将向城楼蜂拥。突然大批燕军从四面八方杀来，李归仁带领五万援军及时赶到。
先锋官薛嵩手持方天画戟，直冲仆固怀恩的阵地，正在擂鼓的仆固瑒，立即鸣金。并调转掩护攻城的弓驽手，转身列阵，阻击薛嵩。已经登上城楼的仆固怀恩，听到锣声回头观看，见到唐军向他的背后冲来，立即下令退却。
李光弼大惊失色，唐军正在全力进攻，军队正拼命向城楼冲锋。他来不及向仆固怀恩、卫伯玉等人发布命令了。就是能发布命令，也无法调转攻城的军队。正在全力攻城的卫伯玉的军士，见到背后杀来了大批燕军，顿时大乱，潮水般退回，兵卒相互践踏。
李归仁乘唐军慌乱之时，突然发起攻击。失去控制的唐军，立时溃不成军，步兵死者数万，轻重武器及军用物资全丢。李光弼、仆固怀恩组织慌乱的军队，稳住了阵式，且战且退，渡过黄河，退保闻喜3。鱼朝恩、卫伯玉退守陕州。
李归仁率领得胜之兵，跟踪追击，离闻喜城不到五十里。仆固怀恩对李光弼说道：“我请求将所部军队隐蔽在城外，在叛军攻城的时候，出阵夹击。”李光弼说道：“的确是好计策，只是辛苦仆固将军了。如果将军愿意，就马上行动，迟了就来不及了。”
仆固怀恩的军队刚刚隐藏好，李归仁的军队就到了。他不顾军士的疲劳，立即组织攻城。薛嵩劝阻道：“我军一路狂奔，军士的体力支持不住。元帅还是让军队休整一下，先围困城池，明天再行攻击。”
李归仁说道：“我们疲劳，唐军更加疲劳，趁热打铁，现在正是攻击的最佳时机。”不听薛嵩的建议，命令他立即发起冲锋。
薛嵩无奈，只得执行命令。带领堂弟薛崿领兵向城门冲击。李光弼站在城楼上，指挥军士向冲锋的燕军射击。由于撤退时丢失了一部分弓驽，城楼上的驽箭不密。阻挡不住冲锋的燕军，李归仁大喜，亲自擂鼓，将所有的军队都压上。
薛崿已经蹬上了城楼，眼看城池不保。突然从旁边冲出大队唐兵，刚刚蹬上城楼的薛崿惊慌失措，李光弼已经到了他的面前。他不敢接战，从城楼上跳了下来，还是他内功深厚，没有受伤。
燕军被这突如其来的变故吓呆了，军士不战自乱，薛嵩大声疾呼，也没有作用。仆固怀恩高举陌刀，带领大军已经冲杀过来。李归仁见势不妙，慌忙鸣金收兵。这样一来，燕军更乱。而且李光弼也带兵从城门中杀出，两面夹击，燕军溃不成军，慌忙撤退。唐军没有追击，退回城内。