安阳一战后史思明往北撤兵，过了几日见官军全都撤出相州，便又卷土重来，屯兵城下，等着安庆绪出城禅位。安庆绪本已被郭子仪等围困近半年，几至绝境，这回官军退却，不但邺城之围立解，还让他白捡了个便宜，得到官军留下的粮草数万石。安庆绪走投无路才以禅位为饵求救于史思明，现在兵危解除，自己又有了粮草，自然不甘把帝位拱手让出了。史思明等了三天，见安庆绪毫无反应，怕是要反悔赖账，便派安太清到邺城见安庆绪，自己在城外陈兵耀武扬威。
威逼利诱之下，安庆绪终于同意让位，向史思明上表称臣，说等史思明安顿好军士部下进城后就奉上玉玺，仍坚持不肯出城。史思明收到后致书推辞说，愿与安庆绪结为兄弟之国，互相援助，和唐室鼎足而立，但安庆绪对他北面称臣是万万不敢接受的。将安庆绪上表封缄随信退还。安庆绪信以为真，请求与史思明歃血为盟，正中史思明的下怀。
双方约定结盟日期，安庆绪带着自己几个弟弟和三百骑出城，来到史思明营中，却见军士皆全副武装，安庆绪等人一入军营就被围得水泄不通。安庆绪此时也心生胆怯，只好对史思明行叩拜之礼，说“臣治军无方，弃失东西两京，身陷重围。幸得大王顾念与我父亲的旧日情分，远道而来救臣于危难之际，令臣转死复生，恩深似海无以为报。”
史思明勃然大怒，说“弃失两京不足挂齿，但你身为人子，居然杀父篡位，天地不容我是为太上皇讨伐你这个逆贼”即命左右将安庆绪及其四个弟弟、高尚、孙孝哲、崔乾祐全部拖出去处死。史思明本下令斩首，有下属劝他说安庆绪毕竟是君主，应予全尸，史思明才改让人将他缢死。随后史思明整军入邺城，把安庆绪部下全部收归己有，留长子史朝义镇守相州，自己率兵返回范阳。
乾元二年四月，史思明于范阳称帝，沿用国号“燕”，改元顺天，立其妻辛氏为皇后，史朝义为怀王，以周挚为相，李归仁为将。原安庆绪的臣属或随安庆绪一道被杀，或夺权削职，余下的也都归顺了史思明。至此安氏父子的势力几乎全被拔除，后来也再未有翻身之日。倘若安禄山还在，史思明未必有这个胆子觊觎帝位。安庆绪弑父夺位，只逍遥了两年，自己也落得个权力被夺死于非命的下场，只能说是自食其果。安氏父子白忙了这些年，甚至不惜反目成仇骨肉相残，到头来全是为人作嫁。
而朝廷那边，九节度经此大败，纷纷上表请罪，但法不责众，皇帝只将逃跑的崔圆和苏震贬官，对诸节度使则遣使安抚，并未追究责任。但郭子仪为鱼朝恩忌恨，屡进谗言诋毁，皇帝不久召他回京，改任李光弼为朔方节度使、兵马元帅。李光弼深感相州之败，三军无首是最大原因，但又怕自己权势过剩令皇帝不放心，表请以皇子为元帅，自愿副之。皇帝因改命赵王李係为天下兵马元帅，李光弼改副元帅。赵王一直留在京中，只是挂名，实际的统帅还是李光弼。
李光弼赴东都上任不久，史思明便自范阳发兵，分四路南下，至汴州会合。汴滑节度使许叔冀不敌史思明大军，索性举州投降。史思明乘胜西进，继攻郑州。李光弼以为叛军刚刚取胜，气势正高，不宜与之速战，而应按兵不动避其锋锐。而洛阳无险可守，难挡叛军，因而决定移军河阳。九月廿七，史思明率兵顺入洛阳，却只得一座空城，又怕李光弼抄其后路，只好又退兵出城，屯于城北白马寺，与李光弼隔河相对。此时史思明仍具十万兵马，而河阳城内仅官军二万人。
此后数月，史思明多次率军来袭，或攻河阳城，或野外截击，都被李光弼施以巧计一一化解。史思明在洛阳徘徊数月，