由于没有实证，史思明也下不了手。在宾馆之中，史思明在乌承恩床下埋伏两个人。夜见，乌承恩与儿子密谈，说：“吾承上命除此逆胡！”床下两人闻言突出。
史思明马上带兵抓住乌承恩，搜出李光弼的书信以及写有应该诛杀的叛将名单。史思明等贼将大怒，大呼：“我们都投降了，怎么还对我们这样！”乌承恩是个松包，咕咚跪下，说这些都是李光弼指使他干的。史思明大怒，杀掉乌承恩和他儿子以及从属两百多人，重新反叛。史思明的参谋耿仁智劝他不要反复，这个贼头亲手用棍击碎这个跟了他三十多年的参谋的脑袋。
乾元二年正月，史思明僭称大圣周王。
肃宗命令包括郭子仪和李光弼在内的九位节度使讨伐安庆绪。肃宗本来想派郭子仪作统帅，但考虑到郭子仪和李光弼功业相当，不好安排，便不设元帅一职，而是另外立了一个观军容使的名目，居然让一个叫鱼朝恩的宦官充任。
这鱼朝恩根本不懂得军事，也不知他如何巴结，竟然获得这样一个美差，使得赫赫有名的九位节度使都要受他的监督。大家心里自然不大服气，再加上鱼朝恩的瞎指挥，邺城的战斗进行得很不顺利。镇西节度使李嗣业忍不住一腔烦恼，亲自督战城上，不幸中箭而死。因郭子仪等掘开漳水灌入城中，又由于城中粮食已尽，安庆绪终于还是支持不住。但很快史思明又带兵相救，几位节度使共同抵御，才勉强保住东京。九名节度使最后都上书请罪，肃宗一律予以赦免，只是剥夺了临阵脱逃的东京留守崔圆与河南尹苏震的官职。三月，肃宗诏命郭子仪为东畿、山东、河东诸道元帅，代替鱼朝恩全权指挥。
郭子仪因为刚刚吃了败仗，便未急着出击。史思明于是趁机收集残兵，驻扎在邺南。而安庆绪则派人大搜官军溃散之后留下的营地，得到大批粮食。有了粮食，安庆绪又开始不买史思明的账。史思明派人对其进行严词谴责，安庆绪又害怕起来，甚至对史思明称臣。史思明回信说愿意略去君臣礼节，改称兄弟，且热情邀请安庆绪前来歃血同盟。待安庆绪冒冒失失地带着四个弟弟及部下孙孝哲、崔乾佑、高尚等人前去，史思明却换了态度，将安氏兄弟赐死，而将孙孝哲、崔乾佑、高尚等人处斩。
之后，史思明带兵进入邺城，收降安氏遗众，留下儿子史朝义驻守，自己还回到范阳，五月，更国号大燕，自称应天皇帝，年号顺天，立妻子辛氏为皇后，封儿子史朝义为怀王、周挚为宰相、李归仁为将军，改称范阳为燕京。
邙山之战，被儿谋杀
在唐平安史之乱的战争中，史思明军在洛阳北面的邙山，击溃唐兵马副元帅李光弼部的作战。史思明占领洛阳后，与据守河阳（今河南孟县南）的李光弼相持近一年半之久，发起多次进攻，均被唐军挫败。
史思明为诱使唐军离开河阳进行野战，派间谋散布：“洛阳将士皆燕人，久戍思归，上下离心，击之可破”。陕州观军容使宦官鱼朝恩倍以为真，多次上奏朝廷。唐肃宗便下令李光弼反攻洛阳。李光弼上书朝廷，指出“贼锋尚锐，未可轻进”。
朔方节度使仆固怀恩刚愎自用，部下多恃功不法，以往郭子仪宽厚曲容之，而李光弼治军严整，怀恩害怕光弼，极力设法摆脱他的管辖，因而附和鱼朝恩，认为东都可取。由于仆固怀恩的支持，唐肃宗对鱼朝恩的建议更加深信不疑，于是相继遣使，催李光弼出兵。
李光弼不得已，只好下令郑陈节度使李抱玉守河阳，自与朔方节度使仆固怀恩会同鱼朝恩及神策节度使卫伯玉进攻洛阳。李光弼命令仆固怀恩依托邙山据险布阵，但仆固怀恩却布阵于平原。李光弼指出：“据险列阵，可进，可退；若在平原列阵，一战不利就会全军覆没。”命怀恩移阵于险要之地，又被仆固怀恩拒绝了。史思明乘唐军列阵未定，突然发起攻击。
唐军大败，死伤数千人，军资器械丢弃贻尽。李光弼、仆固怀恩渡过黄河，退保闻喜（今属山西），鱼朝恩、卫伯玉退守陕州（今河南三门峡市西），李抱玉弃河阳奔泽州（今山西晋城），河阳、怀州（今河南沁阳）相继失陷。朝廷闻讯，极为恐惧，立即增兵陕州，以阻止史军西进。
上元二年春，史思明被史朝义与部将谋杀。
史思明部下兵将是安史叛军中最残暴的队伍，每攻陷郡城，都杀光老弱男丁，以壮丁为挑夫，把妇女奸淫殆遍，凶淫无比。魏州一役，史思明军一天就杀掉三万多人，平地流血数日。称帝之后，他又派间谍扬言自己军士思归，诱骗唐军决战。大太监鱼朝恩想立大功，力劝唐肃宗下令各军进攻。不得已，李光弼等人出战，唐军大败，河阳、怀州等军事要地尽归于史思明。
史思明乘胜攻陕州，被唐军挡在姜子坂一带。出战不利，退守永宁。史思明下令筑三角城，约期一个月时间筑成，以贮备军粮。其子史朝义率军士苦干，城筑好后，未及泥抹外墙。史思明巡视到此，大怒，把史朝义、骆悦等大将召至面前，想杀掉他们以立军威。史朝义战战兢兢，深知凶残的史思明完全没有父子之情，哀求说：“兵士太乏累，歇一歇马上就上泥。”史思明喝斥道：“你爱惜属下，就敢违我将命吗！”立马城下，目视兵士上泥，“斯须而毕。”临走，史思明冲史朝义大骂：“等我攻克陕州，斩却此贼！”
史朝义大惧。骆悦等人也因兵败惧诛，力劝史朝义先下手。史朝义不敢答应，骆悦等人就威胁说要投降唐军。史朝义思虑再三，点头示诺。
当夜，史思明宿营中，其亲信曹将军率人守卫。史朝义等人召他来说明行事目的，曹将军“不敢拒”。夜半时分，史思明因梦惊醒，据床惆怅。他平时特别爱听优人唱曲，吃饭睡觉都有几个戏子不离左右。由于他为人残忍，杀戮为常，这些戏子心中也十分恨他。见他惊起，几个人忙问原因，他说：“我刚刚梦见河里的沙洲上有群鹿涉水而至，鹿死水干。”说完，就起身上厕所。几个戏子偷偷说：“鹿者，禄也；水者，命也。此胡命禄都到头了！”
正说话间，骆悦等人提刀闯入，不由分说就劈死数人，逼问史思明所在，余人忙指厕所方向。史思明听见卧帐内响动不对，翻墙而出，骑马刚跑到马槽处，被追赶而来的兵将射中胳膊，滚落马下。史思明忍住痛，问“何人造反？”，有人答称是怀王（史朝义）起事。史思明老奸巨猾，哀求说：“我早上说错话，才有现在这等事。你们别这么快就杀我，等我攻陷长安再杀我不迟。”一失往日凶暴之态，史思明连声乞命。转头看见耷拉着脑袋的亲信曹将军，史思明又大骂：“这胡误我！这胡误我！”骆悦挥手，兵士把史思明捆个结实，幽禁在柳泉驿。
史朝义心惊肉跳，见到骆悦等人复命，还连问：“没有惊动圣人吧？没有伤着圣人吧？”诸将回答说“没有”。一行人伪造史思明诏书，史朝义继位，并杀掉在外统军的史思明亲信大将周挚等人。为绝后患，骆悦等人先行动手，用绳子勒死了这位动辄就要人命的老上司史思明。
魂断柳泉驿
李光弼连续打退史思明的进攻，双方相持了将近两年。有人说：“洛阳的叛军皆燕人，久戍思归，上下离心，急击之，可以破敌。”陕州观军容使鱼朝恩认为言之有理，多次上书肃宗，请其令李光弼攻取洛阳。肃宗遂严令李光弼迅速收复洛阳。李光弼奏称：“贼锋尚锐，不可轻进。”朔方节度使仆固怀恩，附和鱼朝恩，上奏说东都可取。因此，肃宗派的使者相继而至，督促李光弼出师，李光弼不得已，使郑、陈节度使李抱玉守河阳，自己与仆固怀恩、鱼朝恩、神策军节度使卫伯玉等共攻洛阳。
唐肃宗上元二年正月，史思明在洛阳大会群臣，改元顺天。二月，唐军布阵于邙山。李光弼命依险而列阵，仆固怀恩不听李光弼的劝阻，列阵于山下平原。史思明乘其列阵未定，进兵击之，唐军大败，死者数千人，军资器械尽弃之。李光弼、仆固怀恩渡河走保闻喜，鱼朝恩、卫伯玉奔还陕州，李抱玉亦弃河阳而逃，河阳、怀州皆失守。邙山大败的消息传到长安，肃宗非常恐惧，急忙增兵陕州，以阻敌西进。
史思明猜忌好杀，对谁稍不如意，就族诛之，故其部下人人自危。史朝义是其长子，常跟从史思明带兵，很谦虚谨慎，爱士卒，将士多归附之；但史思明不喜欢史朝义，宠爱少子史朝清，使其镇守范阳，常欲杀史朝义，立史朝清为太子。史思明既破李光弼，欲乘胜西进，使史朝义为前锋，自北道袭陕州，史思明自南道带大军为援军。三月，史朝义领兵至礓子岭，卫伯玉迎击。史朝义数次进兵，皆被陕州唐军所败。
史朝义退屯永宁（今洛宁），史思明认为史朝义胆怯，大骂道：“终不足成吾事！”欲按军法斩史朝义及诸将。又命史朝义筑三角城，欲贮军粮，命令一月内完工。史朝义刚筑好城，尚未粉刷城墙，史思明来了，怒骂之，命令左右立即粉刷，马上完工。史思明又骂道：“等攻克陕州，终斩此贼。”史朝义忧惧，不知所为。
史思明在鹿桥驿（今洛宁境），令心腹曹将军领兵宿卫；史朝义宿于旅馆，其部将骆悦、蔡文景说史朝义道：“我们死期将至！自古有废有立，请召曹将军谋划这件事。”史朝义俯首不应。骆悦等人道：“你如果不允许，我们要归附唐军。”史朝义哭道：“诸君好自为之。”
骆悦等人召来曹将军，将政变之谋相告，曹将军知道诸将皆怨恨史思明，不敢违众人之意。当晚，骆悦等人带史朝义的亲兵三百人，到达鹿桥驿，宿卫兵很奇怪，但害怕曹将军，不敢动。骆悦等人引兵入史思明寝所，史思明发现有变，翻墙到马厩中，上马外逃，骆悦命人射杀他，正中其臂，史思明坠马被擒。史思明问：“怎么回事？”骆悦道：“奉怀王（史朝义）的命令擒你。”史思明道：“我白天说话不当，落到这个下场。然而杀我太早，何不等待我攻克长安再杀我！”
骆悦等送史思明于柳泉驿（今宜阳柳泉村），囚禁之。然后回去报告史朝义道：“事情已成功。”这时周挚、许叔冀带后军驻扎在福昌（今宜阳县韩城西），骆悦等人使许季常前去将此事相告，周挚惊倒于地。史朝义从永宁引军还洛阳，至福昌，周挚、许叔冀来迎，骆悦等人劝史朝义逮捕周挚，周挚遂被杀。大军行至柳泉驿，骆悦等人恐发生变故，遂缢杀史思明，以毡裹其尸，用骆驼运归洛阳。
宝应元年，太子李豫（即李俶）即位，是为唐代宗。唐代宗命长子李适为天下兵马元帅，再次求请回纥兵，进攻洛阳，大军与史朝义兵在洛阳北郊大战，大破史朝义军。史朝义逃亡河北，唐兵追击，次年，史朝义自杀，延续八年的“安史之乱”，至此结束。“安史之乱”是唐王朝由盛至衰的转折点。