公元757年，唐肅宗以長子廣平王李俶為天下兵馬大元帥，老將郭子儀為副元帥，率領唐軍及回紇、西域、安西之眾十五萬，號稱二十萬兵馬，由鳳翔出發，向東進攻。而唐軍面對的則是是以安祿山之子安慶緒為首的十一萬叛軍主力。
此時的叛軍已經占據了大唐的東西兩京，天子出逃，國都淪喪，肅宗在此危局之下倉促繼位，急需一場大勝來鼓舞人心。
對於此戰，郭子儀是持反對態度的，他認為己方的力量還沒有積蓄到最強，對於叛軍還不能夠形成絕對優勢，此時即與對方展開決戰風險太大。
但肅宗也有自己的考量，如今局勢糜爛，安祿山已經稱帝，人心思變，如果不來一場大勝，自己只會越來越被動，更何況現今的士兵都是從西邊和北邊調回來的精銳，還有回鶻人相助，此戰唐軍贏面更大。
最終幾人商量之下將戰場選在了——香積寺。或許是天佑大唐，安祿山稱帝後沒幾天就被其子安慶緒所殺，叛軍內部進行了人員調整，局勢不穩，此戰一觸即發。
兩方的戰力可以說是旗鼓相當，唐軍有安西軍，北庭軍和回鶻騎兵，叛軍則是百戰之師，河北精銳，這是一場大唐的內戰，無論此戰結果如何，大唐都輸了。
唐軍先鋒為大將李嗣業，叛軍則是李歸仁，雙方第一次交手，唐軍小勝一場，隨後叛軍第二批次部隊投入立刻壓制住唐軍，激戰正酣時，叛軍全軍出動，唐軍陣營開始出現混亂。
當此時，李嗣業脫去盔甲，袒胸露乳，率領陌刀隊直衝敵陣，史書記載，擋嗣業者，人馬俱碎，終於穩住了陣腳。
而此時唐軍的騎兵也及時趕到並迅速加入戰場，兩方二十幾萬人在這片狹小的地帶展開了慘烈的廝殺，從早上一直戰到日落。
唐軍第一梯隊干翻叛軍第一梯隊，叛軍第二梯隊立馬上來並且擊垮唐軍第一梯隊，而後唐軍第二梯隊立馬調整上來並且擊垮叛軍第二梯隊，然後是雙方第三，第四梯隊，反正就是沒有任何戰術可言，就是拼人命。
香積寺之戰，雙方軍隊和將領的戰鬥素養都非常高，但打的如此拙劣是誰也沒有想到的。
冷兵器時代，一般軍隊的戰損比到了三成，差不多全軍就潰敗了。但香積寺之戰，雙方戰損比到六成時，還在血拼到底。
最終唐軍以7萬精銳的代價，陣斬安史軍6萬精銳，俘虜2萬，創造了冷兵器時代的陣斬紀錄，安史之戰局勢從此逆轉，大唐成功續命140餘年。
而當唐軍抵達長安後，卻放任回鶻人率先進城，開始了劫掠，這是大唐皇帝允諾給他們的出兵條件之一。
《資治通鑑》記載：「回紇入東京，肆行殺略，死者萬計，火累旬不滅。朔方、神策軍亦以東京、鄭、汴、汝州皆為賊境，所過擄掠，三月乃已，比屋盪盡，士民皆衣紙。」可見唐軍自己人也加入了這一場「狂歡」。
經此一戰，雖然扭轉了大局，唐軍由此轉為攻勢，但也正是這一戰，拼光了安西和北庭的軍隊，大唐的精銳盡毀，也開啟了大唐的衰落。