广德二年（764年）正月，在平定安史之乱过程中立有大功的朔方节度使仆固怀恩与朝廷的矛盾逐渐公开化。仆固怀恩原是郭子仪的部下，长期在郭子仪的麾下当职，在收复两京的战斗中，曾立下过汗马功劳。后来郭子仪被夺兵权，仆固怀恩出任朔方节度使。由于功高位重，屡遭佞臣的诬陷，他本人也常居功自傲，对朝廷的封官加爵不满，朝中有人诬告他要谋反，代宗皇帝的态度也并不明朗，这就更加深了仆固怀恩和朝廷之间的猜忌。安史之乱平定后，仆固怀恩率数万朔方军驻守汾州（今山西汾阳），准备发动叛乱。代宗考虑到郭子仪长期任朔方节度使，又以治军宽厚而深得人心，朔方将士对郭子仪的思念如同孩子对父母的思念一样深厚，而仆固怀恩本人也是郭子仪的部将，对郭子仪有一定的感情，因此代宗于广德二年正月任命郭子仪兼任河东副元帅、河中（今山西永济）节度使，率军镇守河中。随后又任命他为朔方节度大使，用以镇抚仆固怀恩。诏令一下达，仆固怀恩的将士就纷纷议论：“我们跟着怀恩背叛朝廷，有何面目见汾阳王（即郭子仪）？”二月，郭子仪到达河中，适逢城中守将纵容士兵抢掠百姓，郭子仪整饬军纪，斩杀数十人，河中秩序从此恢复安定。仆固怀恩的部队闻听郭子仪到来，内部发生分裂，将士离心，不愿再跟随仆固怀恩反唐，众将领率军归附了郭子仪，其他反叛部队闻讯后也纷纷归顺郭子仪。仆固怀恩的母亲当初曾坚决反对他叛唐，在仆固怀恩兵败后，他劝母亲跟他一起逃走，遭到母亲的怒斥，并提刀要杀仆固怀恩，说：“我为国家杀此奸贼，取其心以谢三军！”在众叛亲离的情况下，仆固怀恩仅率数百骑兵逃往灵州（今宁夏灵武）。郭子仪到达汾州后，仆固怀恩部众全部归顺。就这样，郭子仪兵不血刃而平定一方，避免了一次大规模的叛乱。
广德二年十月，仆固怀恩招集吐蕃、回纥军共计十万人马，绕过邠州，进逼奉天，京师惶恐。唐代宗以郭子仪出镇奉天。仆固怀恩率领十万大军（包括吐蕃、回纥兵）来到奉天，在城外挑战，诸将纷纷请战，郭子仪制止他们说：“敌兵深入，其利在于速战，我坚壁以待之，彼必以为我军虚弱，不加戒备，如此即可破敌。如果匆促出战，一旦不利，则众心离散。有再敢言战者斩！”郭子仪随即部署部队，加固城墙以待之，果然一路横冲直撞、势如破竹的仆固怀恩的部下看到奉天城外唐军严整的军容和随风飘扬的帅旗上异常醒目的“郭”字，惊慌不已，不战而退。
永泰元年（765年）九月，仆固怀恩再次勾结吐蕃、回纥、吐谷浑等共计三十万大军进犯唐朝。敌军来势凶猛，接连攻陷了邠州、凤翔、奉天等地，长安告急。代宗四处调兵遣将，扼守要冲，自己亲率禁军屯守在长安禁苑中，同时急召郭子仪从河中返回，屯驻长安北面的泾阳（今陕西泾阳县）城，抵御贼兵。
十月，郭子仪刚到泾阳，就被敌军重重包围。面对十倍于己的强敌，郭子仪镇定自若，毫不慌乱。他一面部署诸将四面防守，一面亲率骑兵出没于前后左右侦察敌情。恰在这时，仆固怀恩在行军途中暴病而死，群凶无首，各自为战。率领回纥兵的主将是怀仁可汗的弟弟药葛罗，他为了防止被吐蕃乘机吞并，将兵营从城北转移至城西。郭子仪得知后，心中暗喜。他认为，在平定安史之乱收复两京的战役中，自己曾亲率大军与回纥军并肩作战，在回纥军中有较高的威望，有可能利用回纥与吐蕃的矛盾，说服回纥共同击败吐蕃。于是郭子仪派自己的得力部将李光瓒前去回纥大营试探，面见回纥军主将药葛罗。李光瓒见到药葛罗后，转达了郭子仪的问候，同时劝其不要与唐王朝为敌。药葛罗听说他是郭子仪派来的，疑惑地问：“郭令公真的还健在吗？”仆固怀恩说：“天可汗（指唐朝皇帝）已经抛弃四海，郭令公也已谢世，中原无主，我们才随同他来的，否则我们也不会率兵攻唐。如果郭令公确实在此，就请他亲自来和我们见面。”
李光瓒回城后向郭子仪做了汇报。郭子仪深知只有争取回纥和唐军联合，重点打击吐蕃，才能取得战争的彻底胜利。如果错过这个机会，战争的胜负，京城的安危不堪设想，他立即决定，亲自到回纥军营走一遭。他说：“现在敌我兵力悬殊太大，难以武力取胜。我与回纥将士曾有着比较亲密的关系，不如亲自去和他们谈一谈，也许有可能使回纥兵不战而退。”多数将领赞同郭子仪的意见，但又为他的安全担心，提出派五百精锐骑兵一同前往。郭子仪不同意，并说这样反而会弄巧成拙，引起对方怀疑而耽误了大事，于是决定单骑进入回纥军营。这时随父出征的儿子郭晞急忙赶来，拦住马头哭道：“回纥像虎狼一样凶残，父亲您身为国家元帅，怎么能冒生命危险去回纥军营中谈判呢？”郭子仪严肃地说：“根据目前的形势，如果两军开战，不但我们父子性命难保，就连国家的命运也危在旦夕。如果能以诚意说服回纥，则是天下之大幸。万一谈判不成功，我就以身殉国。”郭晞还是拦着马头不放，郭子仪扬起马鞭，向儿子的手上打去，儿子不得不松开了缰绳，郭子仪仅带几名随从，直奔回纥军营。
郭子仪边走边叫随从高喊：“郭令公来了！郭令公来了！”回纥首领药葛罗，怕唐军用计，赶紧叫部下摆阵，自己也搭弓上箭，准备射击。郭子仪见此情形，不慌不忙翻身下马，脱下盔甲，放下刀枪，牵着马继续向回纥军前走去。回纥首领仔细辨认，见果真是郭子仪，纷纷下马施礼，上前迎接郭子仪。药葛罗也放下弓箭，赶紧走上前跪拜迎接。郭子仪扶起药葛罗，与回纥将领一起走进帐内。一阵寒暄过后，郭子仪对药葛罗说：“你们为唐朝立过大功，朝廷待你们也不薄，现在为什么要违背盟约，进攻我大唐？仆固怀恩叛君弃母，世人唾骂，能对你们做什么好事？你们跟着他，抛弃前功而结新仇，背离唐王而助叛臣，这是多么愚蠢的举动！”郭子仪的一番话，说得药葛罗非常惭愧，连连说：“请郭令公恕罪，我们是上当受骗了。仆固怀恩说唐朝皇帝已经驾崩，令公早已去世，中原无主，所以我们才率兵而来。现在皇帝仍坐镇京城，令公又统兵在此，我们哪里还敢再与您为敌呢！”
郭子仪见大事已成，就进一步讲道：“吐蕃本是我朝舅甥之国，现在忘恩负义，乘中原内乱，不顾与朝廷的关系，屡次兴兵侵犯边境，深入我朝内地，烧杀抢掠，无恶不作。现在吐蕃又想吞并你们，你们为何不反戈一击，这样既能打败吐蕃获取其财物，又可以与唐朝继续友好下去，一举两得，何乐而不为呢？”药葛罗听后，当即表示赞同。双方于是对天盟誓，合击吐蕃。
吐蕃军得知回纥与唐军结盟，感到大势不妙，连夜撤兵西逃。郭子仪当即派遣朔方兵马使白元光率骑兵与回纥会师追击吐蕃军，自己亲率大军继其后，唐军和回纥联军追至灵台西原赤山岭（今甘肃灵台县西），大败吐蕃军，斩首吐蕃士兵五万余人，俘虏上万人，夺回了被吐蕃抢走的工匠、妇女四千多人，缴获的牛羊驼马，三百里内接连不断。各路受仆固怀恩蛊惑来攻唐的大军随之闻风丧胆，逃之夭夭。郭子仪单骑退兵，从此名震千古，传为佳话。