三月底郭子仪来到绛州，他带来了朝廷拨给绛州军队的绢四万匹，布五万端（二丈为一端），米六万石。到了绛州之后，郭子仪先安抚部队，给士兵发放物资，同时又暗地了解当时哗变的情况和为首分子的姓名。然而，就在这个时候，史朝义下令叛军北进，围攻驻守泽州（山西晋城）的李抱玉。郭子仪立即派遣定国军前往救援。四月一日，叛军兵败于泽州城下，撤围南退。四月下旬，郭子仪到达绛州行营。五月二日，郭子仪下令抓捕煽动兵变的王元振及其同谋者四十余人，并且叱责说：“你们身处与叛军相邻的前线地区，竟然公开杀害主将，如果叛军乘机发动进攻，恐怕绛州早就失守了。我岂能接受一个士兵的私情而抛弃国法？”随即下令将王元振一伙斩首示众。其余参与作乱的士卒，看到此种情形，非常害怕，于是企图再次起事倡乱。随同父亲来到绛州的郭晞（郭子仪第三子）挑选出精锐士卒四千人，晓以忠节大义，亲自统领侍卫保护父帅。新任河东节度使辛云京在太原闻知绛州行营的消息后，立即效法郭子仪，将杀害邓景山的作乱者数十人逮捕审讯，问罪处斩。这件事情之后，河东道各军行营中的将士都小心谨慎，遵纪守法，不敢再造次行事，胡作非为。
然而，就在郭子仪受命赴河中镇抚军乱期间，京师长安却发生了一场血腥的宫廷事变。
宝应元年（762）四月五日，太上皇李隆基驾崩于西内神龙殿，享年78岁。唐肃宗哀痛之下，病情更加沉重，遂下令由皇太子（李豫）监理国政。四月十五日，又诏令改元“宝应”，大赦天下。就在这一段时间内，张皇后，窃据大权。四月十六日，张皇后先命越王李系和内谒者监段恒俊，挑选健壮勇敢的宦官两百余人，在长生殿后发给铠甲兵器，然后以肃宗之命传召太子入宫。李辅国的同党程元振得知这个密谋后，急告李辅国，并于大明宫凌霄门埋伏士兵等待。太子到来后，程元振以张皇后之谋相告。太子闻言说：“绝不会有这样的事。皇上病重才召见我，我岂能以怕死而不奉召！”程元振说：“国家社稷事大，太子殿下万万不可入宫。”说完，立即下令士兵将太子护送到大明宫外的飞龙厩保护起来。到了夜晚，李辅国和程元振带兵闯入宫内三殿，逮捕了越王李系、段恒俊以及掌管内侍省事务的朱光辉等一百余人，全部囚禁起来。接着又以皇太子的命令，将张皇后迁往别殿。唐肃宗突然受到这样的惊吓，病情加重，终于在十八日突然驾崩，时年52岁。随后，李辅国遂下令将这些谋害太子的人，全部处死。十九日，太子在西内两仪殿为肃宗发丧，宣读遗诏。二十日，皇太子（李豫）登基称帝，史称代宗。
四月二十五日，代宗下诏任命皇子奉节王（李适）为天下兵马元帅。在对付染指中枢权力的宦官势力上，代宗采取了欲擒故纵，后发制人的策略。上元二年（761）五月，李光弼改任都统河南等八遵行营节度使，徙镇临淮（江苏盱眙），手中并无充足的堪战之兵，故而只能于临淮、徐州（江苏徐州）一线加强防御，以稳定江淮财赋源地和江汉漕运通道。而史朝义叛军也大举围攻宋州（河南商丘），欲南下江淮。双方展开了争夺战。宝应元年（762）五月，李光弼命兖郓节度使田神功带兵救援，击败叛军，宋州之围方解。七月，唐代宗任命郭子仪为总理朔方、河东、北庭和潞、仪、泽、沁、陈、郑等节度行营及兴平等军副元帅。八月，郭子仪处理完河东军务，回京师朝见代宗。此时宦官程元振当权用事，他妒忌郭子仪功高任重，就千方百计地在代宗面前诋毁他，要求罢免郭子仪副元帅的职务，给他增加七百户的封邑，让他做负责守卫肃宗墓葬事宜的山陵使。
郭子仪深知代宗皇帝的秉性好恶，担忧程元振一伙的谗毁之言得逞，便从家里保存的朝廷文书中，挑选出代宗自担任天下兵马元帅以来给他的亲笔书信诏敕，加以整理，进呈御览，借以自明忠谨，委婉表达畏惧谗言的苦衷。郭子仪在《自陈表》中说：“陛下曲垂惠奖，念及臣的勤劳，给臣的书信诏敕有一千余篇。这些书敕，委婉曲折，慰谕周到，虽然是表彰臣的一时之功，却成为臣子孙后代的传家之宝。现将自灵武到河北、河南、彭原、河东、凤翔、两京、绛州，凡是臣所经过的地方，陛下赐给臣的手诏敕书，凡二十卷，冒死呈上，请陛下过目！”并且还上书说：“我的功德像蝉翼一样薄，命比鸿毛还轻。我为唐朝的强大披星戴月，南征北战。东西十年，前后百战。天寒剑折，溅血粘衣。野宿魂惊，饮冰伤骨。跋涉难阻，出没死生。请陛下相信我对唐朝的忠心。陛下要亲近贤人，远离奸臣。不然，唐朝就危险了。”代宗看了郭子仪的《自陈表》和所呈书信诏敕后，回想到与郭子仪同甘共苦，收复两京的往事，随下诏说：“朕不德不明，让大臣心中忧虑，这是朕的过错，朕甚感惭愧。从今以后，爱卿不要再有什么疑虑了。”十月，代宗以长子雍王李适为天下兵马元帅，统兵东讨史朝义，此时的唐代宗曾想让郭子仪担任副元帅，辅佐雍王。但由于程元振和鱼朝恩的交相毁谤离间，代宗又打消了这个主意，改任朔方节度使仆固怀恩为同平章事兼绛州刺史，统领诸军节度行营，担任雍王的副手。
在叛军方面，史朝义盘踞在洛阳，对唐王朝仍然有着很大的威胁。此时，雍王李适认为单靠唐军的力量无法消灭叛军，便向回纥借来十万大军，攻打洛阳。李适与仆固怀恩率领唐军和回纥兵，在洛阳北郊大败史朝义军，攻占洛阳。仆固怀恩又率军追击，连败叛军。十一月，郭子仪因仆固怀恩有平定河朔的功劳，请求把副元帅的职位让给他。于是，朝廷任命仆固怀恩为河北副元帅、朔方节度使。随后，叛军兵败如山倒，史朝义的部下田承嗣、李怀仙等见大势已去，遂率部下向唐军投降。史朝义众叛亲离，走投无路，自杀身亡。至此，这场前后延续七年多的“安史之乱”才算完全平定。
在这场平叛的战争中，虽然郭子仪几起几落，但是他一直是忠心耿耿，不计个人得失，同时他也深深懂得为官之道，并且敢于同奸佞之臣作斗争，这些都体现出了郭子仪的将帅之风，他不愧是再造大唐的贤臣。