郭李主力退出河北之后，河北很多城池都还站在朝廷一边。常山太守王俌见势头不对，遂打算投降叛军，可是，他手下的将领们却不从，众将趁踢马球之际，纵马将其踩死。当时，信都（今河北省冀州市）太守乌承恩（原为平卢先锋使、其父乌知义曾为史思明上级，乌承恩与族弟乌承玼被誉为辕门二龙，曾受到裴宽的惩处，按：史籍缺载，实际情况可能是这样的：信都被贺兰进明攻下后，原为叛军将领的乌承恩归降，其就地被任命为信都太守）麾下有三千朔方军队，常山众将派使者宗仙运一行前往信都，想把乌承恩迎至常山。乌承恩推辞称没有朝廷的命令，不可擅自前去，宗仙运说：“常山北控燕、蓟，南通河、洛，西有井陉之险，足以扼住叛军的咽喉。前不久，皇上大驾西去，李大夫（指李光弼）收兵，退守晋阳，王太守统领后军，想举城投降敌人，众人不从，已将其诛杀。大将军您兵精马壮，远近无敌，如果以国家为重，请大人移驾常山，与李大夫首尾相应，就能立下不世之功！如果狐疑不定，又不戒备，常山陷落以后，信都岂能独立？！”但乌承恩依然不从。宗仙运又说：“将军不接受在下的劝说，一定是担心兵少不敌。如今，河北百姓民不聊生，都想着要报效国家，他们各自屯聚，盘踞乡里，如果将军提高赏金，派人前去招抚，不出十日，很快即可凑出十万大军，与三千朔方精兵配合使用，足以成事。如果把要害之地拱手让人，住在四通八达之地而自以为很安全，这就好比是把剑柄让别人握着，剑尖对着自己一样，是取败之道啊！”然而，乌承恩始终狐疑不决。

果然，在郭李西撤后，史思明很快就转入了反攻，可是各个击破，逐一收复河北失地。

七月，史思明、蔡希德率领一万叛军南下，进攻九门（今河北省石家庄市藁城区西北）。叛军进攻十日后，九门守军诈降，在城墙上埋下伏兵，史思明登上城墙，伏兵突然出击，史思明从城墙上摔到地上，鹿角刺伤了他的左肋，当夜，史思明率部逃回了博陵（今河北省定州市）。

郭李西撤后，唐肃宗重新重用起颜真卿来，此时，颜真卿派人用蜡丸密封奏表也送到了唐肃宗的手里。唐肃宗遂以其为工部尚书兼御史大夫，并保留其过去的河北招讨使、采访使、处置使职务，还给他送来了大赦诏书。颜真卿将诏书传至下辖各郡，又派人送到河南、江淮各地。东南各地这才知道唐肃宗已经在灵武即位的消息，人心也安定了下来。

八月，史思明卷土重来，再度围攻九门。八月十日，叛军攻克九门，诛杀数千守军，然后向东转攻藁城（今河北省石家庄市藁城区）。二十日，史思明攻克藁城。九月一日，史思明包围赵郡（今河北省赵县）。五日，攻克赵郡。紧接着，他又领兵包围了常山（今河北省正定县）。经过十天战斗，常山陷落，数千守军被杀。

与此同时，叛军将领尹子奇也包围了河间（今河北省河间市），敌人强攻四十余天，依然没有攻下。史思明在攻克常山以后，即率军赶来增援。颜真卿派遣部将和琳率领一万两千军队救援，史思明纵兵迎击，唐军大败，遂乘胜攻克河间，生擒李奂，将他送往洛阳后杀掉；接着，史思明又南下攻克了景城（今河北省沧州市东南），河间太守李暐投河自杀。史思明命两名骑兵手持招降书前去乐安（今山东省惠民县），乐安即可投降。又派遣部将康没野波率领先锋进攻平原，叛军还未到来，颜真卿自知寡不敌众，十月二十二日，弃城南渡黄河逃去。史思明又用平原（今山东省陵县）的军队去进攻博平（今山东省聊城市）、清河（今河北省清河县），全部攻陷。史思明则率领主力北上包围了信都的乌承恩，乌承恩见大势已去，举城投降。他亲自引导史思明入城，将军队、马匹、仓库完好无损地交给了史思明，共计有三千匹战马、五万军队。史思明把乌承恩送到了洛阳，安禄山恢复了他的官爵。

至此，河北全境只剩下一个饶阳（今河北省深州市）了。叛军一直进攻饶阳一整年还未能攻下，等到河北各郡均已陷落，史思明集中各军一起进攻，此时，饶阳外无援军，独木难支，太守李系走投无路，纵火自杀，饶阳最终被叛军攻陷。饶阳猛将张兴，智勇双全，力大无穷，史思明将张兴生擒后，拉到马前，对他说道：“将军真是位壮士啊！能与我一起同享荣华富贵吗？”张兴回答：“我张兴乃大唐忠臣，肯定是不会投降你的。如今，我不过是再活几刻钟的人罢了，希望能听我一言再杀我。”史思明说：“那你说吧。”张兴说：“主上对待安禄山，恩同父子，群臣不及，可是，他却不知感恩戴德，反而起兵犯上，致使生灵涂炭。大丈夫就算不能剪除凶顽，岂能忍心当他的臣子！我有一条计策，足下能听进去吗？足下之所以要一起反叛，不过是想求得荣华富贵罢了，但你这么做就好比是燕子在一条布幔上筑巢，岂能久安？为什么不趁机诛杀了安禄山，转祸为福，永远享受荣华富贵，这难道不是件美事吗！”史思明听后勃然大怒，下令将张兴绑在一根圆木上，用大锯残忍杀害。行刑中，张兴毫无惧色，骂不绝口，直到咽气才罢。

叛军每攻破一座城池，就把城中百姓的衣服、钱财、女人劫掠一空。逼迫强壮的男子充当挑夫，而将老弱病残用长矛大刀杀死，以此为乐。当初，安禄山把三千人马交给史思明，命其平定河北，到至德元载（即天宝十五载、公元756年）十一月，经过一年的苦战，史思明终于平定河北全境，每个郡部署了三千守军，配备一定的胡兵，而后，史思明回到了博陵。尹子奇打算率部乘胜南渡黄河，进攻北海，并打算继续南下夺取江淮地区。正巧，回纥可汗应唐肃宗的请求，派遣大臣葛逻支率军支援唐朝，先命两千骑兵突然推进到范阳城下。尹子奇闻讯，这才率军北返。