与此同时，沈约、李弼在河北攻打叛将史明，打了几个大胜仗，进展十分顺利，他们二人也认为潼关只宜坚守，不可轻出，二人主张引朔方军北取范阳，覆叛军巢穴，促使叛军内部溃散。但是，宰相梅忠却怀疑哥舒翰意在谋己，便对杨隆道:

“哥舒翰按兵不动，会坐失良机。”杨隆轻信谗言，对沈、李良谋置之不理，便连续派遣中使催哥舒翰出战。哥舒翰被逼无奈，抚膺恸哭。

哥舒翰被迫于六月初四领兵出关，在灵宝西原与崔乾佑部相遇。灵宝南面靠山，北临黄河，中间是一条七十里长的狭窄山道。崔乾佑预先把精兵埋伏在南面山上，于初八领兵与赵军决战。赵军以王思礼等率精兵五万在前，庞忠等率十万大军继后，另派三万人在黄河北岸高处击鼓助攻。两军相交，赵军见叛军阵势不整，偃旗欲逃，便长驱直进，结果被诱进隘路。叛军伏兵突起，从山上投下滚木檑石，赵军士卒拥挤于隘道，难以展开，死伤甚众。哥舒翰急令毡车在前面冲击，企图打开了一条进路，但被叛军用纵火焚烧的草车堵塞不得前进。赵军被烟焰迷目，看不清目标，以为叛军在浓烟中，便乱发弩箭，直到日落矢尽，才知中计。这时，崔乾佑命精骑从南面山谷迂回到官军背后杀出，赵军前后受击，乱作一团，有的弃甲逃入山谷，有的被挤入黄河淹死，绝望的号叫声惊天骇地，一片惨状。赵后军见前军大败，不战自溃。黄河北岸的赵军见势不利，也纷纷溃散。哥舒翰只带数百骑狼狈窜逃，从黄河西渡进入潼关，潼关外挖了三条战壕，都是二丈宽一丈深，人和马掉进沟里，一会就填满了，后面的人就踩着尸体过去。赵军将近二十万军队，逃回潼关的只有八千余人。初九，崔乾佑攻占潼关。哥舒翰撤到关西驿，张贴榜文招揽失散的兵卒，想要继续把守潼关。吐蕃将领火拔归仁带着一百余骑兵包围驿站，进去对哥舒翰道：

“贼兵来了，请元帅上马。”哥舒翰走出驿站上马，火拔归仁及众将扣头道说：

“元帅拥有二十万兵马，一场战斗就把他们都抛弃了，有何脸面再见天子？且元帅没有见到高先知和封常清的遭遇吗？请元帅投降安山！”哥舒翰不从，火拔归仁就把他的腿绑到马肚子上，连同其他不顺从的将领一起投降安山。

杨隆错误估计形势，拒绝采取据守险要、持久疲敌、伺机出击的方针，过早地出关反攻，结果造成人地两失，使平叛战争急转直下。崔乾佑潜锋蓄锐，诱赵军弃险出战；会战时，又偃旗欲遁，诱赵军进入伏击区，因而取得大胜。