这是一场死战，只有进路，没有退路。李光弼命令士兵出击，自己在高处指挥，猛地连挥三下大旗，“诸军争奋，贼众奔败，斩首万余级，俘八千余人，马二千，军资器械以亿计”，而且擒获叛军将领周挚、徐璜玉、李秦授等。这是一次很大的胜利。李光弼用兵，“谋定而后战，能以少覆众，治师训整，天下服其威名”，由此再次得到印证。
上元元年（公元760年），李光弼加任太尉、中书令，仍然驻军河阳，阻击史思明。他先在河阳附近的野水渡露面，随后命牙将雍希颢驻守那里，叮嘱说：“贼将高晖、李日越，万人敌也。他俩必来袭击我军。贼至，不可与战，若降，与偕来。”雍希颢不相信会有这样的好事。谁知当夜，果然有一支叛军前来，将领为李日越。双方问明情况，李日越投降。雍希颢带着李日越见李光弼。李光弼以礼相待，奏报朝廷，授为特进，兼金吾大将军。不久，高晖亦来投降。雍希颢大惑不解，询问说：“公降二将何易也？”李光弼说：“史思明以为我只善守城，不能野战，所以我故意在野水渡露面。他想抓我，肯定会下死命令，让李日越奇袭野水渡，若败，必将他斩首。李日越走投无路，只能投降。高晖才干在李日越之上，见我厚待李日越，故而跟着投降。”李光弼知己知彼，料敌如神，使雍希颢等佩服得五体投地，自叹不如。
李光弼以两万士兵坚守河阳，使史思明无法西进一步，有效地保障了长安的安全。可是，宦官鱼朝恩和佞臣仆固怀恩，嫉妒李光弼的军功，竭力鼓动唐肃宗，让李光弼收复洛阳。李光弼从实际出发，说明贼势方锐，不可轻动。唐肃宗不听，派遣仆固怀恩为监军，强命李光弼出战。李光弼万分无奈，自率一军，移驻邙山，而命李抱玉死守河阳。李光弼主张依山扎营，仆固怀恩却主张布阵平原。李光弼说：“凭借险要地形，可以胜，可以败。布阵平原，那就败定了！”仆固怀恩固执己见，蛮横地说：“我是监军，听我的！”唐军刚在平原布阵，叛军七百人冲了过来，遗物于地，掉头而去。仆固怀恩以为便宜可占，命令士兵争抢遗物。突然，叛军大队兵马一起杀出，为数有限的唐军无法招架，溃不成军。仆固怀恩逃回长安，李光弼退守黄河以北的闻喜（今山西闻喜）。叛军乘势攻陷河阳，终于扫除了进兵关中的障碍。
唐朝的形势又骤然严峻起来。李光弼上书请罪，请求辞去太尉职务。唐肃宗正在用人之际，改拜李光弼为开府仪同三司、中书令和晋、绛等州节度使，不久，复拜太尉，兼侍中、河南副元帅，知河南等五道节度行营事，镇守处于叛军控制下的泗州（今江苏泗洪东南）。李光弼紧急赴任。监军使认为兵力太少，提议南保扬州。李光弼断然拒绝，说：“朝廷以安危寄我，贼安知我兵力？我若出其不意，叛军可能自溃。”因此，他驰入徐州，整顿兵马，随时准备反击叛军。这时，唐肃宗想起了在家闲居的郭子仪，重新起用，任为邠宁、鄜延节度使，改为诸道兵马都统。
上元二年（公元761年）三月，史思明被儿子史朝义杀害。上元三年（公元762年），唐肃宗以郭子仪为朔方、河中、北庭等州节度行营，兼兴平、定国副元帅，封汾阳郡王，镇守河东。唐肃宗在激烈的宫廷斗争中一病不起。郭子仪上书说：“老臣受命，将死于外，不见陛下一面，死不瞑目。”唐肃宗感念这位忠臣，召其进京，叮咛说：“河东事一以委卿。”赐予御马、绢布等。郭子仪呜咽流涕，泣不成声。
唐肃宗因宫廷斗争而惊死，唐代宗李豫继位，宦官李辅国、程元振等专权乱政。李、程忌恨功臣宿将，唆使唐代宗罢了郭子仪的副元帅之职，改任山陵使。郭子仪憎恨宦官，把唐肃宗当初写给自己的千余篇诏敕进呈给唐代宗，唐代宗阅后深感内疚，说；“朕不德，诒大臣忧。朕甚自愧，自今公毋有疑。”李、程同时攻击和诋毁李光弼，致使李光弼忧惧不安，难以自辩。
广德元年（公元763年）正月，史朝义兵败自杀，标志着历时九年的安史之乱，基本上被平定。可是半年后，那个仆固怀恩又发动叛乱，勾结回纥、吐蕃兵入侵，攻陷长安。唐代宗逃亡陕郡。郭子仪临时出任关内兵马副元帅，组织起数千名士兵，凭其崇高的声望，很快收复长安。唐代宗收到捷报，颇感欣慰，诏令郭子仪为京城留守。这时，宦官程元振积极鼓动唐代宗迁都洛阳。唐代宗表示同意。郭子仪得知消息，立即上书说：“雍州古称天府，右陇、蜀，左崤、函，襟凭终南、太华之险，背负清渭、浊河之固，地方数千里，带甲十余万，兵强士勇，真用武之国，秦、汉所以成帝业也。”他坚决反对迁都洛阳，诚恳希望唐代宗“斥素餐，去宂食，抑阉寺，任直臣，薄征弛役，卹隐扶鳏，委宰相以简任能，付臣以训兵御侮，则中兴之功，日月可冀。”由于他的力谏，唐代宗遂罢迁都之议，流着泪对身边的人说：“子仪，固社稷臣也，朕西决矣。”唐代宗回到长安，歉意地说：“用卿晚，故至此。”他赐给郭子仪免死铁券，并画像于凌烟阁，以示宠信。
唐代宗在陕郡期间，曾命李光弼前来支援。李光弼畏惧宦官陷害，迟疑不敢动身，这加重了唐代宗的疑心。广德二年（公元764年），唐代宗以李光弼为东都留守，察其去就。李光弼因忧惧而生病。将吏问其后事，李光弼痛苦地说：“吾淹军中，不能奉养老母，为不孝子，尚何言哉！”他把平生所得的赏赐，多数退还给朝廷，少数分送给将士，七月病死于徐州，时年五十七岁。追赠太保，谥武穆。史学家给予李光弼很高的评价，称他“策敌制胜不世出，赏信罚明，士卒争奋，毅然有古良将之风”，“战功推为中兴第一”；同时为他“卒以忧死”而慨叹，说：“然谗人为害，亦可畏矣，将时之不幸欤！”
仆固怀恩勾结回纥、吐蕃，时时入侵骚扰，唐朝的西北地区很不安宁。郭子仪出任河东副元帅、河中节度使，镇河中；又进位太尉，兼领北道邠宁、泾原、河西道和吐蕃及朔方招抚观察使。郭子仪为人谦逊，国辞太尉不受。再拜尚书令，郭子仪仍然不受。永泰元年（公元765年），仆固怀恩纠集吐蕃、回纥、党项、羌、浑等少数民族军队，号称三十万，进攻长安，京师大震。郭子仪先屯兵奉天（今陕西乾县），再屯兵泾阳（今陕西泾阳），抵御入侵之敌。郭子仪可用士兵只有一万人，很快被敌军十万人团团包围。他命李国臣等五员大将各当一面，自己率精骑两千，从容调度，异常镇定。回纥主将药葛罗遥望唐军统帅年近七旬，身穿甲胄，威风凛凛，忙问：“是谓谁？”手下人说：“郭令公。”这是对郭子仪的尊称。药葛罗听后大惊失色，说：“郭令公还在乎？仆固怀恩不是说天可汗（唐代宗）和郭令公都死了吗？”手下人告诉他说：“大唐天子和郭令公均健在。”药葛罗气愤地说：“我们被人欺骗了！”
原来，郭子仪在平定安史之乱时，曾借用回纥兵，双方建立了非常友好的关系。仆固怀恩谎称唐代宗和郭子仪亡故，这才鼓动回纥兵入伙，侵犯长安。郭子仪在敌强己弱的情况下，采取分化策略，派人会见药葛罗，晓之以理，说：“昔回纥跋涉万里，助我平贼，收复二京，我与尔等休戚同之，今乃弃旧好，助叛臣，一何愚！彼背主弃亲，于回纥何益？”药葛罗说：“人说郭令公亡，不然，何以至此？令公诚在，我得见乎？”郭子仪觉得这是争取药葛罗的极好机会，决定前去一会。将吏们顾及他的安全，说：“戎狄野心不可信。”郭子仪说：“虏众数十倍于我，今力不敌，吾将示以至诚。”别人劝他多带些兵马，郭子仪拒绝，只带领数十名骑将，免胄会见药葛罗，说：“诸君与我同艰难久矣，何忍忘忠谊而至是邪？”药葛罗敬重郭子仪如同父亲，赶忙丢了兵器，下马跪拜，说：“果吾父也！”郭子仪和药葛罗一起饮宴，誓好如初，并劝药葛罗与唐军联手，共击吐蕃。恰好，仆固怀恩暴死，各族军队乱成一团。唐军遂和回纥军联合，同击吐蕃，吐蕃军败退。联军追袭至灵台西原（今甘肃灵台西），斩首五万级，俘虏一万人，缴获牛马骆驼等不可胜计。这次战役，显示了郭子仪的胆略和气魄，他以异乎寻常的人格魅力，威服回纥，打败吐蕃，取得了一场巨大的胜利。
大历年间，郭子仪还成功地挫败了华州节度使周智光的叛乱，两次击退吐蕃的入侵。当时，边患不断，藩镇割据。郭子仪深以为忧，上书唐代宗，陈述加强武备方略，以求长久之策。鉴于年老，他请求辞官，唐代宗不许，说：“朕终始倚赖，未可以去位。”
郭子仪“事上诚，御下恕”，功勋显赫，襟怀坦荡，赢得所有人的崇敬。安史之乱后，许多节度使拥兵自重，尾大不掉，只有郭子仪忠诚于朝廷，矢志不渝。其他节度使尽管飞扬跋扈，但在郭子仪跟前，谁也不敢放肆。魏州节度使田承嗣桀骜不驯，郭子仪派遣使者前去说事，田承嗣西向跪拜，并指着自己的膝盖说：“我这膝盖不屈于人久矣，惟为郭公而跪。”汴州节度使李灵耀盘踞一方，公私财赋经过其地，一律扣留，唯独对郭子仪的粮饷、兵器等，不敢抢掠，还派士兵护送出境。宦官鱼朝恩、程元振千方百计陷害郭子仪，但郭子仪居功不傲，待人以诚，致使政敌无法抓到把柄。一年，郭子仪父亲坟墓被人毁坏，人们怀疑是鱼朝恩派人干的。先人坟墓被毁，这是非常严重的事件。郭子仪入朝，大臣们无不紧张，担心他不会善罢甘休，甚至可能发动政变。谁知郭子仪拜见唐代宗时，顾全大局，不计个人和家庭荣辱，号泣着说：“臣久主兵，约束士卒不严，先父坟墓被毁，此天谴，非人患也。”他的度量使人感动，包括鱼朝恩在内。事后，鱼朝恩邀请郭子仪饮宴，郭子仪欣然前往，只带数名仆人。鱼朝恩流着泪说：“非公长者，得无致疑乎？”
大历十四年（公元779年），唐代宗病死，遗诏在国丧期间，由郭子仪代理朝政三天。太子李适继位，是为唐德宗。唐德宗以郭子仪摄冢宰，充山陵使，赐号尚父，进位太尉、中书令。建中二年（公元781年），郭子仪病故，终年八十五岁。唐德宗为之废朝五日，追赠太师，谥忠武，陪葬建陵（唐肃宗陵寝）。
郭子仪历事唐玄宗、唐肃宗、唐代宗、唐德宗四朝，一身系天下安危二十余年，忠心耿耿，高风亮节。司马光在《资治通鉴》里用三句话概括了他的一生：“功盖天下而主不疑，位极人臣而众不疾，穷奢极欲而人不非之。”郭子仪，堪称中国古代忠臣良将的楷模与典范。