至德二年正月，肃宗命各节度使向朔方靠拢，使得河东地区空虚。史思明作为安禄山集团的副统帅，敏锐地看到这一战机，当即发兵十万，想一举拿下太原。
史思明如何这般重视此次军事行动呢？原来，史思明的意图是：掌控了河东（太原属于河东地区）既可以保护两京，又打通了退往范阳的路，更重要的是，可以以太原为根基地，由北道夺取唐朝的大本营灵武。
史思明野心勃勃，志在必得。
肃宗急了，太原对唐朝的意义非凡，当年肃宗的先祖李渊就是从太原起兵，攻占长安，接受自己所立的隋恭帝的禅让而称帝，史称唐高祖，建立大唐王朝。
肃宗思来想去，决定派有勇有谋的李光弼去拒敌。
李光弼只带了五千人，日夜兼程赶往太原，太原的兵力少得可怜，加起来不过一万人。
史思明大军过处，地动山摇，尘土飞入云中，经久不散；鸟兽惊飞，十室九空。
兵力比是十比一，李光弼面临的形势十分严峻。
防守太原的将军建议李光弼加固加高太原城，李光弼叹道：“太原城方圆四十里，敌人转瞬就到，他们不会给我们这么多时间。”
李光弼下令挖了三道两丈深、两丈宽的壕沟，并把掏出来的泥土全部全部运往城里。
李光弼的手下很纳闷：费劲拉这么多土干什么呢？
李光弼笑笑：“本将军自有妙用。”
史思明想到上次在常山被李光弼和郭子仪打败，心里窝着一肚子火。那时的史思明，真的很狼狈：披头散发，不仅自己的战马丢了，一只鞋子也不见了，提着一杆破枪，寻找失散的队伍。
仇人见面，分外眼红。
史思明骑着高头大马，在城下喊话：“李将军，好久不见，你还好吧？”
李光弼中气十足，说：“还好，还好，托史将军的福。没想到史将军这么快就恢复元气了，可喜可贺。”
史思明知道李光弼是暗暗讽刺自己上次兵败之事，大喝道：“所幸上次大难不死，今当十倍已报。”
李光弼一笑：“好说，好说。”
史思明决心给李光弼一个下马威，命士兵用抛石机不停地抛巨石，从早到晚。太原城墙变得千疮百孔，史思明打算第二天攻城。
半夜，静悄悄的。李光弼让工人把残破的城墙补好，这些砖正是用城外的泥土烧制的，还新修了许多据点。
第二天一早，太阳刚露出脸，橙色的阳光洒落在这座古城上，大旗在晨风中猎猎作响。
史思明兴冲冲准备攻城，抬头一看，傻眼了：昨天打烂的城墙不仅完好如初，而且还多了许多据点。这是怎么回事呢？看来李光弼是早有准备。
史思明暗想：这个李光弼真不简单，看来得另想办法。
史思明想出一计，他对骑兵首领说：“我们的大部队如果佯攻城北，你们就绕到城南；我们佯攻城东，你们就绕到城西，只要打开一个缺口，就趁乱冲进去。”
李光弼冷眼旁观，对众将领说：“史思明素来奸诈，他必然正面佯攻，吸引我军注意力，而他最精锐的骑兵，必定侧面偷袭，万万不可上当。”李光弼以逸待劳，史思明气得干瞪眼。
史思明终于耐不住性子，强行攻城，结果滚石、巨木、沸腾的油滚滚而下，史思明伤亡惨重。
史思明明白，自己的骑兵擅长的是野战，攻城不行，只有把李光弼引诱出来，才有机会。
史思明派一位将军天天来骂阵，想逼李光弼出城。那位将军是个大老粗，嗓门也大，什么肮脏的话都骂出来了。
李光弼面不改色，可是他手下的有些士兵受不了，请求出战。
李光弼厉声说：“没有我的命令，任何人不得出城，违令者斩。”
李光弼顿了顿，温和地说：“他们这样侮辱我们以及我们的亲人，我心里也很难受。给我一点时间，我一定让兄弟们出一口恶气，让他们知道我们大唐军人的厉害。”
当时城里有一些铸钱工人，擅长挖地道，李光弼把他们召集起来，加上一些士兵，由城里向外挖。而古时攻城，一般是由城外向里挖，李光弼反其道而行之。李光弼特别提醒：“挖到城外时，一定要轻些，千万不能被敌人发现。”
年长的工头说：“李将军，这个你放心，这是我们的拿手活。”
敌将又来骂阵：“唐朝的士兵听着，你们都是一群缩头乌龟，平时你们只知道吹牛，说自己天下无敌，一到了战场，就吓得尿裤子。我说，你们就别当兵了，干脆回家当女人，生孩子，哈哈哈……”他手下的士兵跟着肆无忌惮的狂笑。
笑了一阵，那些士兵突然觉得有些不对劲，他们四处张望，突然魂飞魄散：他们的将军竟然不见了。
原来，地道正挖到此处，这人确实该死，他每天都站在同一个地方骂。
敌人慌作一团，往后退。
一会儿，敌军将领的头颅高高悬挂在城墙上，双眼未闭，似乎不甘心。唐军觉得十分解恨，高声欢呼。
从此以后，叛军时刻胆战心惊，走路时都小心翼翼，弯腰驼背，死死盯着地面，生怕地上突然出现一个洞，自己掉入十八层地狱。
史思明恼羞成怒，再次强令攻城。
趁着间隙，李光弼也造了很多抛石机，以其人之道还治其人之身，远程打击敌人，击毙叛军十分之二三。
史思明又命手下造土山，这些土山高过城墙，搭上木板，士兵们可以轻易爬到城墙上。
史思明洋洋得意，心想这次一定能破城。
谁知土山还没有靠近城墙，就塌陷了。原来李光弼早就料到史思明有此招，下面早就挖空了。
而城上的滚木、石头纷纷而下，砸死多人。史思明只得鸣金收兵。
地道挖到了史思明大营，工人们怕被叛军发现，就在下面用木头支撑着。
突然城门大开，几千唐军出来，说粮食吃光了，要投降。
史思明的士兵听说后，都跑出营门，来看热闹，结果木头不堪重负折断，地面沉陷，叛军乱作一团。
唐军趁机冲杀，史思明败退。
数次交锋，史思明没占到便宜，心力交瘁，这时刚巧接到安庆绪登基的消息，史思明就把这个烂摊子扔给蔡希德，说：“新帝另有任务给我，这里就交给你啦。”
史思明回了范阳。
李光弼觉得机会来了，率敢死队向敌军发动猛烈进攻，积攒多日怒气的唐军如下山猛虎，莫不以一敌十歼敌七万多人，“太原之战”取得完全胜利。
太原之战是平乱战争第一次重大胜利和重要转折点，是以少胜多、以弱制强的典型战例。李光弼充分发挥了军事才能，此战为后来胜利收复两京奠定了基础，具有重要战略意义。胜利消息传到灵武，唐军士气大振。唐肃宗下诏奖赏李光弼，加司空、兼兵部尚书，仍兼同中书门下平章事，封为魏国公。
