肃宗至德二年(757)九月、郭子仪从元帅广平王俶统朔方,安西等蕃汉之师十五万(肃宗纪作二十万)进攻长安,回纥遣叶护太子领四千骑助唐。李嗣业为前军,元帅为中军,子仪副之,王思礼为后军,唐军结阵横亘三十里,叛将安守忠、李归仁率叛军十万结阵于北,与唐军战于京西香积寺之北。李归仁先击唐军,唐军稍乱,李嗣业以长刀拼命驰突贼阵,斩贼数十骑,唐军才稳定下来。唐军以回纥骑兵从叛军阵后追杀,前后夹击、叛军大败,自中午战至天黑,斩首六万级,俘叛军二万。叛将张通儒在长安(今西安市),闻李归仁等战败,当夜便逃往陕郡(今河南陕县)。次日,广平王俶入京师(长安),长安百姓老幼百万,夹道欢呼。冬十月,唐肃宗回到长安。