凑巧的是，当时杜甫正赶往鄜州探亲。由于朝廷将官民的马匹一律充军备用，杜甫就试探着向李嗣业借马。豪爽仗义的李将军以马赠之，诗人目睹安西军威也兴奋地赋诗回赠：
四镇富精锐，摧锋皆绝伦。还闻献士卒，足以静风尘。
老马夜知道，苍鹰饥著人。临危经久战，用急始如神。
奇兵不在众，万马救中原。谈笑无河北，心肝奉至尊。
孤云随杀气，飞鸟避辕门。竟日留欢乐，城池未觉喧。
好一句“奇兵不在众，万马救中原”！在会战兵力近三十万的香积寺大战中，无论是李嗣业将军的五千安西军，还是四千回纥骑兵都显得微不足道，但郭子仪的眼光没有看错，正是这两支奇兵危难之际大显身手，起到了逆转乾坤、中流砥柱之效。
九月初，唐朝以太子李俶（即后来的唐代宗）为天下兵马元帅，郭子仪为副元帅，统帅诸军十五万再攻长安。边塞大诗人岑参也随唐军出征，时值重阳佳节，他遂作诗明志道：
强欲登高去，无人送酒来。
遥怜故园菊，应傍战场开！
这个战场，就是长安以西四十里的神禾原。根据《封神榜》传说，商朝的闻太师被姜子牙打败，就自刎死于此地，商朝国运遂绝，故而古名“绝龙岭”。大唐贞观元年，唐太宗出猎至此，见有禾苗生长双穗，誉之为“神禾”，从此该地改名为神禾原。
神禾原西高东低，东隔潏水与长安遥遥相望，南部则伫立着名寺香积寺，规模宏大有“骑马闯山门”之说。神禾原可攻可守，于是郭子仪选为决战之地，布下一个纵深十余里、倒“品”字形的浩大军阵：委派李嗣业为前锋主将，率诸军五万人驻扎东边的潏水（今西安皂河）前线；他和李俶亲率中军五万屯据西侧的沣水，作为支持；粮秣辎重则置于南面的香积寺，以王思礼为后军护持之。长安的叛军也倾巢而出，由监军孙孝哲留守长安，副宰相、魏国公兼西京留守张通儒亲自出阵，总督北平郡王李归仁、亲王安守忠、京兆尹田乾真等大将率十万大军，距离唐军数里扎营布阵。
双方布阵完毕，李归仁率先出阵挑战，以精骑数千冲击潏水防线。唐军万箭齐发射退敌骑，随后派骑兵部队渡水追击，一直冲到叛军大阵之前。谁料这是清渠之战的翻版，只不过换成李归仁诱敌、安守忠和其他将领狙击罢了。在叛军的大举围攻下，唐军骑兵寡不敌众，败退西逃。十万叛军一齐发动，如潮水般涌过潏水，把唐军阵线冲得七零八落，前锋甚至冲入了郭子仪的中军大营，形势一时危如累卵。
李嗣业见情势紧急，高声大吼道：“今日不以身饵敌，军无遗矣！”他奋然脱去盔甲，手持陌刀冲至阵前，狂舞长刀一连砍杀了数十名叛军。他手中那把格外粗砺硕长的陌刀像一条浴血的飞龙，连刀杆上缠绕的黑白纹布也染成了暗红色，残留的几缕红色长缨在腥味的朔风里火样飞舞，让披头散发、周身染血的李嗣业直如威猛金刚。正所谓“将有必死之心，士无贪生之义”，在李嗣业的表率下，五千安西将士无不感奋追随，用数千把陌刀聚成一道钢铁长城，人如石墙而进，刀如闪电而舞，竟然把叛军人潮逐出了阵外。李嗣业更是战意高扬，带着两千陌刀手硬生生地突入了敌阵，一路刀光翻飞、腥风血雨地向纵深杀去。
在安西陌刀阵的鼓舞下，唐军诸部也纷纷奋起反击。凤翔兵马使王难得是河西镇骁将出身，曾单人独骑勇闯敌阵、生擒吐蕃王子，受到唐玄宗的亲自召见。叛乱爆发后，王难得倾其家财献给朝廷作军费，并率所部参战。此时激战之中，他见部下裨将陷入叛军重围，于是再现当年单骑擒敌的雄威，纵马直冲入阵，但救出部将后自己被叛军围攻，眉骨中箭，连眼睛都被垂下的眼皮遮住了。好一个王难得，犹如夏侯惇拔箭啖睛、关云长刮骨疗毒，竟然硬生生拔出利箭，扯掉眼皮，尽管血流满面，仍然高呼奋战不已。
在李嗣业、王难得等人的殊死奋战下，一度危急的阵线终于稳定下来。双方二十多万大军在潏水西岸殊死搏杀，无数死伤者把河水染得一片赤红。随着时间的推移，留镇香积寺的王思礼部也派出精锐驰赴潏水前线，实力对比似乎变得对唐军有利了。
然而，兵法玄机、祸福难测，这却正是叛军等待已久的战机：趁虚突击香积寺！
不知香积寺，数里入云峰。古木无人径，深山何处钟。
泉声咽危石，日色冷青松。薄暮空潭曲，安禅制毒龙。
大诗人王维笔下的《香积寺》，深幽肃穆、苍劲空灵，寄存了多少长安名士的悠游怀思。他万万想不到的是，这处世外胜境竟然会爆发一场血流漂橹的大战。
香积寺是佛教净土宗的祖庭。净土宗认为人即便有所作恶，但只要虔诚念诵阿弥陀佛的名号，就能去恶消业，死后投生往西方极乐世界。也就是俗话说的＂放下屠刀，立地成佛＂，和基督教的临终忏悔意思差不多。这种简单便捷的修行方式大不同于其他流派的苦修煎熬，故而净土宗从隋唐之世大为繁盛。以叛军作恶之暴虐，选择香积寺为决死之地，不知是否以为能靠佛祖之名超脱往生？
然而，善恶有报，因果不爽。
纵然狂呼千万佛号，迎接你们的绝不是西方净土，而是无边地狱！
在香积寺附近的树林里，安守忠派遣亲族骁将安神威率领五千精骑埋伏已久。一接到出击的军令，安神威立即率军奔袭香积寺。这一招和潼关之战相似，都是玩“以正合，以奇胜”的骑兵侧翼突击战术。作为潼关惨败的幸存者，点背的王思礼不幸重蹈覆辙，营中精锐已调往前阵，剩下的老弱之兵哪里挡得住突然杀来的五千铁骑？
香积寺既是唐军辎重所在，也是后方基地，一旦被袭破，大军必遭两面夹击，后果不堪设想。幸而王思礼的特长正是防守。史书评价他“善守计，短攻战，持法严整”，潼关之战是野地攻击作战，不善攻战的王思礼一遇到同罗骑兵突袭就全军崩溃。但香积寺是规模宏大的寺庙建筑群，寺墙绵延、殿堂密布，当时就有“骑马闯山门”的美誉，正是“善守计”的王思礼的用武之地。他组织唐军凭借寺庙建筑竭力抵抗，用辎重粮车杜塞大门，命士卒登上院墙房顶发射强弩，他自己也赤膊上阵，和将士们一道挥舞白刃接战。
但叛军也是有备而来，用娴熟的骑射战术把当面唐军驱散，又发射火箭焚烧寺中房舍，渐渐把唐军分割开来。被切断指挥网络的王思礼深知，如此下去，部属只能人自为战，终归逃脱不了被逐个歼灭的绝境。正当他心急如焚之时，北边又是烟尘升腾，难道敌人的援军来了？和王思礼一样，安神威也在狐疑地注视着奔来的马队。那些骑手的姿势很怪异，弯腰低首，几乎贴在了马背上。他们不是纵马直来，而是拐着流畅的弧线，好像在天际盘旋的一群猛禽。
“回纥！是回纥骑兵来了！”
忽然有人骚动高叫起来。原来郭子仪眼见香积寺方向烟火蔽天，立即派仆固怀恩引导回纥军驰援。
安神威久在北疆，知道回纥军的优势是无以伦比的速度与箭术，只有尽量接近肉搏才有制胜的机会，于是亲率主力前去迎击。
在香积寺旁的原野上，两队骑兵席卷着风声迎面相汇。训练有素的叛军骑兵排好了楔形阵，以两波相继快速突进。但显然对手并不打算给贴身近战的机会。在两军相距五六百步时，随着一声尖锐的呼哨，回纥骑兵迅速拉开间距，向两翼盘旋舒展，顿时扩张出两倍的覆盖面，像一只大鹰张翅包住了相对密集的叛军。叛军来不及应对这突然的变阵，继续高速刺向回纥军中央。回纥军两翼也开始收缩，尾端疾速转向回追，很快就完成了合围，三面呼啸而来的箭雨把许多叛军射下马来，安神威也被射成了刺猬，跌落下马后就被回纥人割去了首级。余者失魂落魄、乱作一团，被回纥军和王思礼两边夹击，不多时便全军覆没。