唐、回纥两国主力大军在陕州会师不久，李光弼、鱼朝恩等人也分率河南军、神策军前来助战，至此，唐军用作决战的兵力达十余万之众。史朝义闻讯，召集众将商议对策，大将阿史那承庆谏道：“若我军的对手只有唐军，可正面与之交锋；但此战回纥人也有加入，我军以一敌二，若战必败，陛下宜尽早放弃洛阳以避其锋芒。”史朝义因他登基以来，燕国各地守将皆不听从他的号令，有心借助此战立威，故罢黜此言，决心与唐军在洛阳城外决战。他分出数万燕军授予阿史那承庆，吩咐他道：“你出城之后，务必抢在唐军抵达之前在洛阳以西的横水构筑起防线，如果唐军敢强渡横水，那朕就立即率我军主力前来接应，届时击其半渡！”阿史那承庆再三苦谏，奈何史朝义心意已决，只得领兵而去。
阿史那承庆到横水后，刚刚将防线建好，十余万唐军已从横水对岸杀来，阿史那承庆一边派人向史朝义告急，一边凭借之前用木栅构筑的防线，率领部下顽强抵抗。双方大战多时，唐军主将仆固怀恩见燕军防线密不透风，将主力留下继续正面强攻，自己和女婿登里可汗各率数千骑兵秘密前往横水东北，经此地迂回南下，突击燕军身后。阿史那承庆没想到仆固怀恩一介莽夫，竟然还懂得用兵法，腹背受敌之下，他被迫下令弃守横水防线，与战败的燕军向东撤退。这时，史朝义空城而出，带着剩下的燕军终于赶到，与阿史那承庆相遇后，二人略作商议，改为率军退往附近的昭觉寺，在此地重新布成战阵。
唐、燕两国纷争八年，最终决战的时刻终于到了。史朝义选择在昭觉寺进行这场决战虽是无奈之举，却不失为一招妙棋，因为他和阿史那承庆的兵力相加起来也有十多万人，而且燕军骑兵较多，所以地形对其十分有利。仆固怀恩总督各路唐军追至昭觉寺后，两军麾军齐出，再次展开激烈的拼杀，这一次燕军果然成功稳住了阵脚，甚至看到了反败为胜的希望。关键时刻，之前一次又一次坑害唐军的大太监鱼朝恩竟然化身为超级英雄，他一声令下，唐军最后一支未出战的部队—留在他身边负责保护他的五百名神策军身披铠甲，也全部投入战斗，在鱼朝恩宣布战后给予重赏的激励下，这些人如野兽一般怒吼着冲向了燕军的侧翼，燕军为了抵挡这五百敢死之士，只得停止反攻的势头，重新收缩阵形。之后，双方又在昭觉寺外大战了几个时辰，从局面上看，胜负的概率从始至终是五五开，也就是说两军都有取胜的希望，而要打破这种僵局，必须一方有新的敢死队出现。
可是，两军的所有兵力都已经用完，按说这是不可能的，在两军主帅期盼又焦灼的目光中，没想到又有一位超级英雄出场了—依然是来自于唐军。此人名叫马璘，官拜唐镇西节度使，身为一名地方总督级人物，他与同样是前来助战的李光弼、鱼朝恩等人一样，无须亲自上前拼杀，只要留在后方远远观战就行。他知唐军远道而来，利在急战，更何况唐军之中还有半数士兵是借来的回纥兵，如果这一战继续拖下去，唐军这边变数更大，而燕军将立于不败之地。想到这里，他情不自禁地策马冲入敌阵深处，持枪往来冲杀，因其盔甲显眼，双方士兵都清楚看见了他的英勇举动。燕军急于擒杀此人邀功，数十支长矛一齐朝他刺来，马璘毫无惧色，单枪匹马力战数十名敌军，片刻之间便将对方数十人全部杀死。
这一下不得了，决战的胜负手出现了！唐军士兵见马璘犹如天神下凡，受他激励，无不士气大振，尤其是马璘帐下的本部兵马，为防止他们的主将被敌军杀害，更是嗷嗷叫着集体向前扑去，燕军终于抵挡不住，瞬间全面溃败。史朝义见势不妙，忙下令败军向洛阳方向撤退，唐军在后紧追不舍，杀得对方尸横遍野，血流成河。等及燕军逃至洛阳城外，出战的十余万大军已仅剩数百骑兵还跟随在史朝义身侧，史朝义见事已至此，即便进得城去也守不住一座空城，只得绕城而过，向东逃往汴州。
燕军在洛阳大败的消息不胫而走，盘踞在关东各地的燕国节度使、太守畏惧唐军讨伐，争相派人拜见仆固怀恩，希望向唐军投降。仆固怀恩与燕军众将相约道：“只要你等弃暗投明，助我军缉捕史朝义，老夫一力担保你等降唐之后官复原职。”燕军众将大喜，遂纷纷降唐。史朝义到汴州后，该地节度使张献诚拒绝放他进入，史朝义无处落脚，只得再逃往濮州，尚未到濮州境内，前方有人来报：“陛下快停止前进，濮州守将也已降唐了，不止如此，他还主动派人与唐军联络，充当向导，仆固怀恩的大军眼看就到。”史朝义欲哭无泪，惶惶不知归处，幸得此时燕国睢陽节度使田承嗣带着四万军队前来与他会合，史朝义遂与田承嗣合兵一处，转身与唐军追兵再战，但这时，燕军上下知亡国在即，早已士气全无，史朝义转眼间又将这四万军队打没了。在唐军各地节度使与燕军各地节度使的四面围剿下，史朝义如过街老鼠一般被人一路追逐，连过五六个郡县，皆不能进入，史朝义悲愤不已，欲拔剑自刎，田承嗣提议道：“莫州守将与臣相熟，不如且去莫州落脚。”史朝义从之，二人到莫州（在今河北任省丘市北）后，该地守将果然大开城门放史朝义一行人进入。史朝义略得喘息，心知仆固怀恩的追兵马上又要追来，与田承嗣商议接下来该怎么办。田承嗣分析道：“陛下若能将留守范阳的精兵调来，尚能与唐军一战。您可立即前去调兵，莫州暂时由微臣代您镇守。”史朝义又看见了一丝求生的希望，他将自己的母亲、妻子、儿女一并托付给田承嗣，与之相约道：“若大燕因此得以保全，朕必不负将军。”说罢，史朝义挥泪而去。
史朝义哪里知道，田承嗣之所以跟随他至今，只因他消息闭塞，起初不知燕军于洛阳大败的消息。待与史朝义会合后，田承嗣没了兵权，再想投降唐军也晚了，所以他一直在寻找与史朝义分道扬镳的机会。这一日，史朝义前脚离开莫州，田承嗣后脚就把他的一家老小打入囚车，送至仆固怀恩军中，并告知唐军史朝义已逃往范阳的消息，仆固怀恩旋即下令唐军也改道北上。
史朝义到范阳后，该城守将李抱忠奉范阳节度使李怀仙之命，紧闭城内，也拒绝放史朝义入内。史朝义再回看身后，仆固怀恩又派兵追来，他实在走投无路了，只得愤怒地谴责李怀仙、李抱忠不顾君臣大义。李抱忠淡定地答道：“实不相瞒，整个燕国，如今全已投降了大唐，正因我等还顾念君臣之义，才没有使诡计将你骗进城来，进献给唐军。我看你与其在此多费口舌，还不如赶紧重新找个逃命的去处。”史朝义不服，以田承嗣之前一路相随，如今仍在坚守莫州的事迹相告，以证明燕国仍然还有忠臣，李抱忠忍不住笑道：“呆子，田承嗣若真的对你忠心，他何以告知唐军你的行踪；而若非他告知唐军你的行踪，官兵又怎会这么快就大举追来？”
史朝义仔细想想，确实如此，他悲叹一声，哀求李抱忠道：“我等从莫州一路逃到这里，期间滴水未进，将军赏我等一顿饱饭可以吗？”李抱忠不忍把事情做得太绝，稍作犹豫，令人向城外投掷了一些食物，史朝义与手下数百人狼吞虎咽的吃了，向李抱忠跪拜以示感谢，然后离去。稍后，数万唐军抵达城外，看见史朝义等人吃饭留下的痕迹，谴责李抱忠等人既已降唐，就不该首鼠两端，仍暗中效忠于旧主。李抱忠担心会因此得罪唐军，急忙向李怀仙禀报此事，李怀仙听后也深感焦虑，于是派人追查史朝义的去向。得广阳守将告知，史朝义到此地后也入城不得，似乎逃往契丹、契的领地去了。李怀仙为证明对大唐的忠心，随后亲自带兵昼夜兼程地追杀史朝义，终于在对方将要离开国境时成功追上，史朝义不堪受被自己大臣俘虏的屈辱，选择了上吊自尽。他死之后，李怀仙割下了史朝义的首级，进献于仆固怀恩帐前。