双方在武牢关下会战，叛军以铁骑发起冲锋，官军大败；封常清收拾残兵败将，退至葵园（今河南省荥阳市西），叛军先锋随后追来，封常清命精锐骑兵突然发起反击，杀死数十上百名敌人，不一会儿，叛军后援部队赶到，封常清抵挡不住，只好继续西撤，退至洛阳上东门（洛阳东门）。双方在上东门内再次发起激战，封常清再度战败，叛军趁机鼓噪而进，十二月十二日，安禄山攻进洛阳，大肆屠杀抢劫，杀死数千人。在洛阳大城内，两军又在都亭驿交手，封常清又败，只好退守宣仁门（洛阳皇城东门），但再次战败了。眼看已无力回天，封常清拆毁皇城西墙，率部砍伐大树堵塞道路，逃过谷水，而后继续向西逃往陕县，投奔高仙芝。

河南尹达奚珣投降了安禄山。留守李憕对御史中丞卢弈（卢怀慎的儿子）说：“我等深受国家厚恩，虽然自知无力抵抗，但也要决心一死报国！”卢弈点头答应。李憕率领数百弱兵，打算与敌人拼命，但还未见敌人，手下的兵丁都是一哄而散，各自逃命去了，李憕独自端坐在留守府内；卢弈已提前让妻子怀揣官印从小路返回长安，此时，他身边的下属也都逃命去了，只留下他一人身穿朝服坐在御史台内。安禄山占领洛阳之后，驻扎在御马苑内，命人将拒不投降的李憕、卢弈和采访判官蒋清抓来。卢弈面对安禄山，面无惧色，对其破口大骂，痛陈他的罪行，又对安禄山的手下们说：“只要是个人，都应该知道什么是反逆，什么是忠顺，如今，就算我死了，也没有失去节操，又有什么遗憾的呢！”安禄山下令将三人全部斩杀，以其部将张万顷为河南尹。李憕，文水人，张说的外甥女婿，为官以公直闻名。

封常清来到陕郡后，陕郡太守窦廷芝已逃奔河东，官民也都弃城而逃。封常清对天下兵马副元帅高仙芝说：“敌人兵锋甚锐，难以与之交锋，潼关没有守军，一旦失守，京师就危险了！不如立即西撤，守好潼关。”高仙芝听从了，遂率领本部五万人马撤向潼关。然而，叛军的进军速度非常之快，就在唐军西撤途中，叛军先锋部队已经杀来，唐军顿时陷入混乱，大军争先恐后夺路而逃，人马自相践踏，未经战阵就死伤了很多人。所幸的是，唐军终于退入潼关，整修好了城防工事，很快叛军就进至潼关关下，望关兴叹，只好撤去。安禄山命令部将崔乾佑率部驻扎在陕郡，此时，南面的临汝（今河南省汝州市）、西部的弘农（今河南省灵宝市）、东面的济阴（今山东省定陶县）和濮阳（今河南省鄄城县）、西北的云中郡（今山西省大同市）都纷纷归降了安禄山，叛军在短短一个月的时间里就占据了北中国大片土地，唐军则屡战屡败，朝廷征调各道的军队还未能抵达长安，关中一片震恐，而安禄山却没有战略眼光，未能抓住唐军军民士气低落的有利时机，趁着初起的兵锋向关中发起总攻，反而在占领洛阳之后，盘算着登基称帝，过一把当皇帝的瘾，逗留不进，给了朝廷方面宝贵的喘息机会，各路勤王军也陆续抵达京师，做好了应敌的准备。

也许，安禄山的打算是：以东都洛阳为首都，登基称帝，巩固潼关以东的占领区，切断东南至关中的漕运，然后再西进与唐朝争夺天下。因此，在占领洛阳之后，他并没有全力西进，而是分兵四出掠地，在东南、西北方向扩展自己的势力范围。

东南方向：安禄山以张通儒的弟弟张通晤为睢阳（今河南省商丘市）太守，与陈留长史杨朝宗率领一千余胡人骑兵向东方掠地，东部郡县官吏均望风而逃，唯独东平（今山东省东平县）太守嗣吴王李祗、济南（今山东省济南市）太守李随起兵抵御。李祗，是唐太宗与杨妃所生的儿子、吴王李恪的孙子，是李恪第三子李琨的次子，是信安王李祎的同母弟。没有归顺安禄山的东部郡县都打出吴王的旗号，号召军民抵抗叛军。单父（今山东省单县）县尉贾贲率领本县军民南下，夺回了睢阳，斩杀了安禄山任命的太守张通晤。睢阳反正后，叛军陈留节度使李庭望原本打算率部向东掠地，听说这一消息后，也不敢再继续东进了，只好率军返回了陈留。《新唐书�9�8张巡传》称，贾贲为阆州刺史贾璇之子。

西北方向：安禄山大同军使高秀岩率军进攻振武军（今内蒙古和林格尔县），朔方（今宁夏自治区灵武市）节度使郭子仪奉命东征，将其击败，唐军乘胜又攻克了静边军（今山西省右玉县），杀死敌将周万顷。叛军大同兵马使薛忠义反攻静边军，郭子仪命令左兵马使李光弼、右兵马使高浚、左武锋使仆固怀恩、右武锋使浑释之等率部迎击，大败敌人，斩杀七千敌骑，生擒薛忠义的儿子。唐军乘胜扩大战果，又包围了云中（今山西省大同市）。郭子仪又派遣部将公孙琼岩率领两千骑兵进攻马邑（今山西省朔州市东北），一举将其攻克，打通了通往东陘关（今山西省代县）的通道。十二月二十九日，朝廷加郭子仪为御史大夫。