至此，安禄山已完成叛乱的各项准备，谋反迹象完全暴露。
天宝十四年十一月九日，安禄山率领十五万士兵以讨伐杨国忠的名义在范阳起兵反叛，叛军每天行军六十里。
当时唐朝内地久未经历战争，州县下发的武器生锈无法使用，连禁军中都是没有战斗力的市井商贩子弟。唐玄宗只得用府库财物招募勇士，命将军高仙芝、封常清抵挡叛军。
但安禄山优待士兵及俘虏，其麾下士兵训练精良、军纪严明，且事先掌握洛阳以北的地理信息，唐军与其作战多遭失败。
十二月，叛军到达黄河边的陈留（今河南省开封市陈留镇），安禄山听说其子安庆宗被唐玄宗赐死，便命令军队将投降的官员诛杀，死者达六七千人。
此后叛军一路进攻，攻占荥阳（今河南省荥阳市），进逼洛阳。
封常清率军抵挡，但他的部队多为新招募的士兵，战斗力不高，最终安禄山顺利击败封常清的部队，攻入东都洛阳。
许多地区纷纷前来归降，唐军纷纷逃散，封常清与高仙芝退往潼关据守。
不久后，唐玄宗又听信宦官边令诚的谗言将二人赐死，唐军战力大减。
天宝十五年（公元756年）正月，安禄山在洛阳自称雄武皇帝，建国号为燕，定正式建立燕国，史称伪燕。
安禄山称帝后的形势并不乐观，常山太守颜杲卿率领军民积极抵抗，他实际只控制了相当于今辽宁省、河南省、河北省的部分地区。
同年六月，河东节度使李光弼、朔方节度使郭子仪率军从土门路出兵解救常山郡，多次击败叛将史思明率领的军队，最终在常山郡东部的嘉山将其彻底击败，黄河以北的诸郡中有十三个重新归附朝廷。
安禄山派去进攻各地的军队也无法取得胜利，他便谋划返回范阳，不过在谋臣田乾真的劝说下重新镇定下来。
之后唐玄宗命哥舒翰率军出潼关与叛军交战，但哥舒翰由于患病无法处理军务导致军队混乱，唐玄宗又听信杨国忠的话强令其出战，哥舒翰最终在灵宝被安禄山部将崔乾佑击败，安禄山的军队进而进驻潼关直逼长安，唐玄宗被迫逃亡蜀地，唐军形势急转直下。
接着安禄山进入长安，见府库财物被不法之徒抢夺殆尽，便下令军队一连抢劫百姓三天，又怨恨儿子安庆宗被杀，杀死留在长安的唐朝皇族百余人以祭奠安庆宗，跟随唐玄宗的大臣的家属也被尽数屠杀。
十一月，安禄山派将领阿史那承庆攻占颍川（今河南省禹州市）并进行了屠城。
安禄山的一系列残暴行径，使百姓不安，不愿再依附他，而他对待下属也缺少仁义，导致部下不再像以前一样忠心，各地常常杀死守将重新归降唐朝，叛军实力渐渐减弱。
安禄山晚年身体肥胖，长期长疮，起兵反叛后又染上眼病，最终失明，且性格越发暴躁。
唐至德二年（公元757年）正月，安禄山因疮疾发作无法接受官员朝见。
他的宠臣严庄联合晋王安庆绪，趁安禄山躺在床上想要喝水时，由安禄山的心腹侍儿李猪儿抽出扑刀，一刀刺进其心窝将他杀死，终年五十五岁，后来被追谥为光烈皇帝。
安禄山是安史之乱的发起者，这场动乱极大地削弱了唐朝的实力，使大唐名存实亡。
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