天宝十四年（755年）十一月初九，范阳、河东、卢龙三镇节度使安禄山以诛杨国忠为名起兵反唐。十二月十三日攻占洛阳。天宝十五年（756年）正月，安禄山在洛阳自称大燕国皇帝，建元圣武。天宝十五年（756年）五月，安史叛军破潼关。六月十三日，玄宗带领少数妃嫔、随臣逃出长安。十四日，玄宗在逃亡途经马嵬驿时，发生了兵变。
太子李亨同亲信密定之后，派心腹宦官李辅国去拉拢左龙武大将军陈玄礼，密谋策划以非常手段对付杨国忠，这一行动或许在长安城内就已开始。玄宗避乱出逃，离开京师时的全部队伍约有3000余人，殿后的太子李亨的后队人马就有2000人，其中包括禁军中的精锐部队——飞龙禁军。他的儿子广平王李俶（后来的代宗李豫）和建宁王李倓在出逃的队伍中“典亲兵扈从”，这给李亨发动政变提供了千载难逢的好机会。六月十四日，逃亡队伍到达马嵬驿（今陕西兴平市西北23里）。禁军将士因饥疲劳顿，已有不逊怨言。队伍的骚动给暗中操纵与策划兵变的太子李亨提供了绝好时机。杨国忠被布置周密的禁军追到马嵬驿的西门内乱刀砍死，割下首级。他的儿子杨暄及韩国夫人也被乱军杀死。不过，杀死杨国忠父子，事变才只是完成了第一步。 逼杀杨贵妃，是李亨密谋马嵬兵变的又一步骤。但令李亨始料不及的是，陈玄礼身为禁军首领，在处死贵妃后，带头向玄宗表示效忠。在诛杨一事上陈玄礼与李亨意见一致，但是他仍然忠于玄宗，这确保了玄宗的人身安全。李亨一手策划马嵬兵变，诛杀杨氏，矛头已指向了玄宗。玄宗入蜀不可逆转，父子分道扬镳也已势在必行。李亨不可能再随父皇一路西行，只有分兵，另谋发展。李亨分兵后的境况也极其窘促，一路之上，草动风吹，仓皇颠沛，惊魂难定。直到顺利抵达朔方军治所灵武，狼狈不堪的太子李亨一行才得以喘息。
灵武称帝
天宝十五载（756年）七月九日，李亨在杜鸿渐等人的陪同下，抵达朔方军大本营灵武。经过一番布置与筹划，七月十二日，李亨在灵武城的南门城楼，举行了简单的登基仪式。登基后，改年号为至德，并且将当年改为至德元载，玄宗被推尊为太上皇。当天，肃宗就派使者前往四川，向太上皇报告这一消息。
九月十七日，李亨派出的唐朝大军以正副元帅广平王李豫、郭子仪为中军，李嗣业为前军，王思礼为后军，率朔方等军及回纥、西域之兵十五万人，号称二十万大军，从凤翔出发，东讨叛军。李亨命令广平王李豫与回纥太子叶护结为兄弟，回纥太子叶护大喜，称广平王李豫为兄。官军进至长安西，于香积寺北大破叛军，斩敌六万人，叛将张通儒弃城逃走，官军一战收复长安。回纥军想进长安抢掠。原来肃宗急于收复京师，与回纥相约定攻克长安时“克城之日，土地、士庶归唐，金帛、子女皆归回纥。”这时，回纥叶护要按约定执行。广平王李豫与回纥叶护太子说：“现在刚克复了京师，如果大肆进行抢掠，那么在东京的人就会为叛军死守，难以再攻取，希望到东京后再履行约定。”回纥叶护太子吃惊地跳下马跪下来捧着广平王李豫的脚，说：“我当率军为殿下立刻前往东京。”于是与仆固怀恩率领回纥、西域的军队从长安城南经过，扎营于水东岸。（当时的“拜”不等于“跪拜”，唐朝太子广平王李豫只是拜没有跪，而回纥叶护太子立即又拜又跪）。百姓、军士以及胡人纷纷拜广平王李豫，都哭泣着说：“广平王真不愧汉夷各族的主人！”肃宗得知后高兴地说：“朕不如广平王！”于是广平王李豫整军入京城，城中百姓不分男女老幼，都夹道欢呼悲泣。李豫留在长安，镇守安抚了三天后，率领大军向东去收复洛阳。任命太子少傅虢王李巨为西京留守。
唐朝官军与回纥军大破叛军，叛军严庄与张通儒等人放弃陕郡逃跑，广平王李豫与郭子仪进入陕城，仆固怀恩率兵分头追击叛军。 严庄先进入洛阳向安庆绪报告败状。安庆绪率领他的部下逃跑，放弃洛阳。回纥军进入洛阳府库收取财帛，在市井村坊劫掠财物三天。唐朝拿出罗锦一万匹给回纥，回纥停止了劫掠。
至德二年（757年），安庆绪杀死安禄山，肃宗没有听从谋士李泌的建议趁乱直捣叛军老巢，错失歼敌良机。乾元二年（759年）三月，安史叛军与唐军在相州展开激战，肃宗却为了防范武将而不设元帅，只派宦官鱼朝恩监军，鱼根本不懂兵法，不知用兵，致使唐军大败，鱼朝恩将相州失利的责任推到郭子仪身上，肃宗李亨不明是非，罢免了郭子仪兵权。