之後，李光弼進攻博陵，未能將其攻克，於是與郭子儀撤回常山，史思明派兵跟隨其後，一路得到叛軍數萬人的增援。郭子儀則在數次擊退叛軍後，在恆陽“深溝高壘”，嚴陣以待，採取“賊來則守，去則追之，晝則耀兵，夜斫其營”的方法，使史思明等部疲於奔命，不得休息。數日後，李光弼與郭子儀都認為此時是出戰的最佳時機，盡出全軍，在常山郡以東的嘉山與叛軍蔡希德、史思明、尹子奇等部展開決戰，大破叛軍，斬首萬計，生擒四千，史思明墜馬，狼狽逃往博陵。李光弼再度率軍圍困博陵，軍威大振，河北十餘郡聞訊，紛紛殺死叛軍的守將，重新歸順了唐朝，叛軍老巢范陽郡與各地的聯絡被切斷，河北形勢為之一變。