Trong số 9 Tiết Độ Sứ tham gia cuộc bình định "An Sử chi loạn" thì Quách Tử Nghi và Lý Quang Bật lập chiến công hiển hách nhất. Đường Túc Tông không muốn trao binh quyền cho họ nên không lập chủ soái, mà chỉ cử tên hoạn quan Ngư Triều Ân thống lĩnh toàn bộ quân vụ. Khi quân Đường vây đánh Nghiệp Thành, Quách Tử Nghi đã khơi dòng sông Chương cho nước dâng ngập thành, khiến nội thành thiếu lương ăn phải bắt chuột ăn thay bữa, nên chuột bán với giá đắt 4 nghìn tiền một con. Đây chính là thời cơ đánh chiếm thành tốt nhất, nhưng vì không có chủ soái thống nhất chỉ huy, nên đã bỏ lỡ mất cơ hội này, khiến Sử Tư Minh có dịp trở tay cướp mất lương thảo của quân Đường, hai bên xảy ra một trận kịch chiến. Giữa lúc hai bên đang xô xát nhau thì trời bỗng nổi cơn cuồng phong khiến trời đất tối tăm, cát sỏi bay mù mịt, giáp mặt nhau mà chẳng phân rõ địch ta, khiến hai bên đều bị tổn thất nặng nề. Nhằm trốn tránh trách nhiệm, Ngư Triều Ân đã đổ hết lỗi lên đầu Quách Tử Nghi khiến ông bị cách chức, Lý Quang Bật được điều đến thay giữ chức phó nguyên soái. Năm 792 công nguyên, vì thiếu lương thực và lòng quân nao núng, một tướng lĩnh tên là Vương Nguyên Chấn mượn cớ quân lính nhớ Quách Tử Nghi đã phát động cuộc binh biến, giết chết đô thống Lý Quốc Trinh. Đường Túc Tông được tin vội phong Quách Tử Nghi làm Phần Dương Vương ra trấn thủ ở Giáng Châu. Quách Tử Nghi không vì Vương Nguyên Chấn ủng hộ mình mà tha thứ, đã giết chết Vương Nguyên Chấn cùng 40 người mưu phản khác, mới ổn định được tình thế.
Năm 763 công nguyên, Thổ Phiên tiến quân về phía đông uy hiếp kinh sư, Đại Tông phong Ung vương Lý Thức làm nguyên soái, Quách Tử Nghi làm phó soái dẫn quân ra trấn thủ Hàm Dương. Do Quách Tử Nghi sống lâu năm tại kinh sư, trong tay không có quân đội, ông chỉ chiêu mộ được hơn 2000 quân kéo đến Hàm Dương chống chọi với 200 nghìn quân địch. Ông từng cử người cấp báo với nhà vua, nhưng vì có gian thần gây khó dễ nên người này không gặp được nhà vua.
Quân Thổ Phiên áp sát Tràng An, vua Đại Tông lật đật trốn ra Thiểm Châu. Lúc này Quách Tử Nghi đang đóng quân tại Thương Châu, ban ngày sai quân lính đánh trống phất cờ, khoa trương thanh thế, ban đêm thì đốt nhiều đống lửa hò reo, khiến quân Thổ Phiên chẳng hiểu đầu đuôi ra sao. Trong khi đó, ban đêm ở thành Tràng An cũng có mấy trăm người đánh trống hô hoán lên rằng, Quách Tử Nghi đang dẫn đại quân tiến tới, khiến quân Thổ Phiên nháo nhác đành phải rút quân về phía tây.
Tháng 12 năm đó, Đại Tông trở lại Tràng An. Khi Quách Tử Nghi đến nghênh đón, nhà vua tỏ vẻ hối hận nói với Quách Tử Nghi rằng: "Nếu trẫm nghe theo lời khuyên của khanh, thì đâu đến nỗi xảy ra loạn lớn như thế này ".
Sau khi "An Sử chi loạn" kết thúc, Tiết Độ Sứ Hà Đông-Thân Vân Kinh hoài nghi Bộc Cố Hoài Ân câu kết với người Hồi Hột mưu làm phản, vua Đại Tông muốn diệt trừ đi thì có người kiến nghị rằng, quân lính của Bộc Cố Hoài Ân đều là cựu bộ của Quách Tử Nghi, nếu cử ông ta đến thống lĩnh đội quân này thì Bộc Cố Hoàn Ân cũng chẳng làm nên trò trống gì. Quách Hy Thính con trai Quách Tử Nghi nghe vậy giật mình vội giữ cương ngựa cha lại nói rằng: "Bọn chúng đều là loài hổ lang, cha là đại nguyên soái làm sao lại tự dấn thân vào hang cọp". Quách Tử Nghi đáp rằng: "Nay đang cơn chiến loạn, hai cha con ta có chết thì nhà nước mới mong thoát nạn. Ta lấy lời thành khẩn để thuyết phục họ, nếu họ thuần phục thì tứ hải chi phúc, bằng không cũng chỉ hy sinh một mình cha, nhưng có thể bảo toàn được mọi người".
Khi Quách Tử Nghi đến Phần Châu, người Hồi Hột tỏ ra rất kinh ngạc, đại nguyên soái Hồi Hột giương cung đặt tên đứng trước cửa trận, Quách Tử Nghi cởi bỏ áo giáp, ném cây thương sắt xuống đất rồi thúc ngựa từ từ đi tới, người này nhận ra Quách Tử Nghi liền vội vàng xuống ngựa hành lễ, Quách Tử Nghi cũng nhảy xuống ngựa bước tới nắm tay nguyên soái Hồi Hột. Quân Thổ Phiên bấy giờ thấy hai bên sẽ liên kết với nhau thì mình sẽ chẳng có cơ hội gì nữa, nên ngay đêm đó đều kéo nhau bỏ chạy cả Quách Tử Nghi một đời cung ngựa, từng lập nhiều chiến công, đến tuổi 84 mới gác thương bỏ giáp cáo biệt sa trường, thiên hạ vì có ông mà được yên ổn trong hơn 20 năm, uy danh ông cũng càng thêm lừng lẫy.
