李光弼奉命前往征讨。他运用高明的军事策略和计谋，不仅轻易得到了史思明的良马千匹，还将史思明手下的大将李日野感化而归降。史思明众叛亲离，成为强之末。这时候，李光弼却引起了肃宗的猜疑，为了顾全大局，李光弼忍辱负重，一边奋力平灭叛军，一边努力协调与朝廷的关系。

    上元二年（761年）三月，史思明为其子史朝义所杀。763年7月，逃散在各地的叛军残余先后被李光弼等人消灭，历时七年又两个月的“安史之乱”，终于平息下来。而战功卓著的李光弼却自愿回徐州镇守江淮，不想再参与朝廷的纷争。唐代宗广德二年（764年）七月，李光弼病逝于徐州兵营。