燕军常有几万人，而张巡仅有千余士兵，但每战皆捷。于是，河南节度使虢王李巨进驻彭城，授张巡为先锋。
令狐潮率领叛将瞿伯玉再次攻城，令狐潮先派四人，假装朝廷使者，说皇帝要诏见张巡，要求张巡前往，四人被张巡识破，经逼问招供后被杀，其余随从被压往吴王李祗处，不久，令狐潮撤退。燕军将领李庭望率领蕃汉兵二万余人向东袭击宁陵与襄邑，夜里在雍丘城外三十里处宿营。结果，遭到张巡率领的三千士兵，手持短兵器夜袭，燕军大败，死伤大半，李庭望只得收兵连夜而逃。令狐潮又与叛将王福德一同率领步、骑兵一万余人进攻雍丘，张巡再领兵迎击，大败燕军，杀敌千人，燕军败逃而去。令狐潮率兵一万余人扎营于雍丘城北面，张巡领兵邀击，大败燕军，燕军逃走。
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到了十二月，由于数月来令狐潮、李庭望对雍丘屡攻不下，燕军遂在雍丘北面的杞州，构筑杞州城以断张巡的粮食补给。此月，鲁郡、东平相继被燕军攻陷，济阴郡太守又高承义献郡投降燕军，虢王李巨便守彭城，领兵退守临淮。叛将杨朝宗率步、骑兵二万意图攻取宁陵，以断张巡后路。于是，张巡主动放弃雍丘，率马三百匹、将士三千余人移师向东，坚守宁陵，始与睢阳太守许远、城父令姚訚等在宁陵合兵。
当日，杨朝宗率兵进至宁陵城西北后，张巡、许远派部将雷万春、南霁云领兵迎战，经过一昼夜激烈厮杀，大破杨朝宗部，杀叛将二十员，斩首万余级，死尸塞满汴水，顷流而下。杨朝宗收集残部，连夜逃去。因战功显赫，唐肃宗下敕书任命张巡为河南节度副使。张巡为有功的部下们请功，派遣使者向虢王李巨请求给予委任状以及赏赐物品，而虢王李巨只给了折冲都尉与果毅都尉的委任状三十通，没有给予赏赐的物品。张巡就写信责备李巨：“宗社尚危，围陵孤外，渠可吝赏与赀？”李巨竟一直不予以理睬。
睢阳地当睢阳渠要冲，位置非常重要，安禄山死后，其子安庆绪派部将尹子琦率同罗、突厥、奚等部族精锐兵力与杨朝宗合，共十几万人，进攻睢阳。面对强敌，张巡、许远激励将士固守，从早至午，接战二十余次，士气不衰。许远自以才能不及张巡，推张巡为主帅，而自己管筹集军粮和战争物资，张巡任主帅后首先清除了内部叛将田秀荣，然后率军出城主动袭击叛军，将叛军打得大败而逃，并缴获了大批车马牛羊。张巡把这些战利品都分给了将士，自己分毫不要，这次大捷之后，朝廷拜张巡为御史中丞，许远为待御史，姚訚为吏部郎中。
到了五月，正是麦熟时节，叛军在城外收麦以充军粮，张巡在城上看到后，集结士兵，擂鼓作出欲战的样子，叛军见状立刻停止收麦待战。这时，张巡止住擂鼓，让军士作出休息的样子，叛军见状放松了警惕，张巡抓住时机命南霁云率军大开城门突然冲出，直捣尹子琦大营，斩将拔旗。与此同时，有叛军大将率一千余骑兵直逼城下招张巡投降，张巡在城上一边与敌将答话，一边暗命勇士几十人手持钩、陌刀、强弩从城上吊下潜入无水的护城壕中，趁城外叛军依仗人多势众并不戒备时，勇士们奋勇杀出，叛军猝不及防损伤了很多人马。
到了七月，叛军再次围城，这时士兵每日才能分到一勺米，饥了只好吃树皮和纸，守军也只剩千余人，瘦弱得拉不开弓，而且外无救兵。叛军了解情况后决定强攻睢阳，他们先用云梯爬城，张巡命士兵用钩杆将云梯顶翻，随即又从城上投火焚烧云梯，这样，叛军用云梯攻城就失败了。之后，叛军作了一番整顿，又用钩车、木马攻城，但当他们靠近城墙时，又被城上投下的石块砸得七零八落。叛军见状停止攻城，又围城挖壕，壕外再加筑栅栏，以作长期围困。这时城中守军很多因饥饿而死去，留存又大多伤残疲惫不堪。这时，张巡杀其爱妾，煮熟犒赏将士，许远也系其奴僮给士兵吃，城中的麻雀老鼠及铠甲弓箭上的皮子都找来吃了，但就在这样的情况下，张巡还对接近城墙的叛军将领晓以忠义，劝其反正，而被张巡策反的李怀忠等许多人，都能死心塌地的帮助张巡守城。
御史大夫贺兰进明接替李巨任节度使，驻军临淮，许叔冀、尚衡驻军彭城，他们都持观望态度，不肯救睢阳之围。张巡命南霁云到许叔冀处求援，许叔冀不同意，只送布数千匹，南霁云在马上谩骂，要求拼死决斗，许叔冀不敢回答。张巡又派南霁云至临淮告急，率精锐骑兵三十人突围出城，叛军上万人阻挡，南霁云左右开弓，叛军都溃败下去，南霁云见到贺兰进明，贺兰进明说：“睢阳存亡之事已定，出兵又有什
