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田承嗣在攻取相卫等州后，实力大增，朝廷自然不能坐视不理。如朝廷当时仍然优容羁縻，势必会形成多米诺骨牌效应，其他藩镇必将效仿，朝廷威严将不复存在。因此，朝廷迅速任命华州刺史李承昭为知昭义留后，表明态度，绝不承认田承嗣吞并相卫的既成事实。
当时，成德节度使李宝臣与淄青节度使李正己也上表请求讨伐田承嗣。两人虽然为大镇节帅，各自拥兵数万，转制一方，却一直被田承嗣轻视，因此怀恨在心。李宝臣更是与田承嗣有杀弟之仇。当年李宝臣之弟李宝正娶了田承嗣之女，夫妻俩居住在魏州。这本是加强两镇关系进行的政治联姻，却没想到在一次马球比赛中，李宝正胯下之马突然间受惊，奔马失去控制，与田承嗣之子魏州刺史田维的马相撞，导致田维坠马，后不治身亡。田承嗣震怒之下，将李宝正囚禁起来，并将此事告知李宝臣。李宝臣连忙派人道歉，称自己管教无方，又送了一根木杖给田承嗣。李宝臣的本意是让田承嗣用木仗痛打李宝正一顿出气即可，没想到田承嗣因痛失爱子，竟下狠手，将身为田家女婿的李宝正杖毙。
李宝臣本名“张忠志”，也是凶悍之人。他出身于内附范阳的奚族，以善于骑射闻名，后因骁勇善战被安禄山收为养子。安禄山发动叛乱后，李宝臣曾率骁骑十八人劫持太原尹杨光翙，唐军赶来的追兵有万余人，竟然不敢相逼，由此可见其勇武。在归降朝廷后，他割据恒、定、易、赵、深、冀六州之地，拥兵5万，号称雄冠山东。作为安禄山的养子，安史之乱结束后，不少叛军余孽投入其麾下，其中包括大批骑兵，使得成德镇的骑兵力量当时最为强大。
李正己的淄青镇则辖淄、青、齐、沂、海、密、登、莱、棣等州，也是当时有数的雄藩。他所割据的地域“齐带山海，膏壤千里”，不但农业发达，物产丰富，所产丝织品也十分著名，号称“天下绢以北海（青州）为最佳”。淄青镇由南渡的平卢镇将士建立。这支军队早先驻扎在东北边境，长期与奚、契丹等部族作战，之后又与安史叛军在中原血战多年，都是百战之余，战斗力也颇为强悍。李正己本人也是骁健有勇力之人，连强暴恣横的回纥都被其降服，在其面前“不敢为暴”。他也一手开创了李氏家族割据淄青50余年的基业。
田承嗣之所以轻视李宝臣、李正己，应该是认为他们两人都是后辈，虽有勇力但少智慧。当田承嗣本人是方面大将之时，他们两人不过是偏裨将校，现在虽为一镇节度，但还是无资格与其平等交往。当时在世的人物中，他唯一佩服的只有郭子仪一人。一次郭子仪派遣的使者来到魏州，田承嗣接见时向西跪拜，并说：“这膝盖好久没有下跪了，今日却为郭令公屈膝。”
章怀太子墓壁画《狩猎出行图》
大历十年四月，朝廷见得到了成德、淄青等藩镇的支持，认为平定魏博指日可待，遂下诏贬田承嗣为永州刺史，并调兵遣将。朝廷命河东节度使薛兼训率领马步军1.5万人赴邢州随李承昭调遣；命成德节度使李宝臣精选骁雄马步3.2万人屯深、冀、贝等州；命幽州节度使留后朱滔率马步军2.5万人进逼沧、瀛等州；命淄青节度使李正己率所管马步3万人北临德州、博州；又命淮西节度使
李忠臣、永平节度使
李勉、汴宋节度留后
田神玉并河阳、泽潞等道兵马共6.5万人直据淇园。
朝廷名义上出兵16.7万人，在兵力上占据明显优势，但是各路之间本就矛盾重重，加上既无统一指挥官，也无朝廷禁军呼应压阵，只寄希望于各镇节度为其殊死效命，实为隐患。成德、幽州等镇本就是“名曰王土，实为异域”的割据势力，他们首先考虑的是如何保存并扩展自身实力，而不是为朝廷火中取栗，因此极容易因自身利益关系而产生动摇。
不过，讨伐大军最初还是进展颇为顺利。在朝廷的多路进攻之下，田承嗣东支西绌，狼狈应付，陷入损兵折将、领土日蹙的不利境地。
五月，田承嗣部将霍荣国慑于讨伐军的声势，率部以磁州归降。不久后，李正己也率军攻克德州，李忠臣则统率永平、河阳、怀、泽步骑4万进逼卫州。针对讨伐军的进攻，田承嗣于当年六月发起反击，其战略是先击破战斗力最强的成德镇后再挥师南下，于是派遣原昭义大将裴志清攻打冀州，没想到裴志清见讨伐军势大，自度无法取胜，刚到冀州便率部投入李宝臣的怀抱。田承嗣在大骂裴志清反复小人之余只得亲自出兵围攻冀州，李宝臣则派遣麾下高阳军使张孝忠率领精骑4000为先锋急援冀州，李宝臣本人则率大军紧接其后。张孝忠小名“阿劳”，也是当年安史叛军中有名的勇将，以谨重骁勇著称，其所率4000人更是成德军中的精华。两军相持期间，田承嗣登高远望，见张孝忠军军容整肃，叹曰：“张阿劳在焉，冀州未易图也！”只得在焚烧辎重后撤军返回魏州。
在挫败田承嗣北上进犯的企图后，李宝臣与李正己两军会师于枣强，并进围贝州，田承嗣出兵相救。两军最初相持不下，却不想成德、淄青两镇突然退兵。起因是成德与淄青两军为激励士气，各自打开仓库犒赏三军，但是成德将士得到的赏赐较淄青为多，淄青将士多有怨言。李正己害怕引发兵变，匆忙率军撤退，李宝臣见其撤退，也引军而去。卫州城下的淮西节度使李忠臣见成德、淄青两镇撤军，也放弃围攻，弃垒避战，在南渡黄河后屯兵于阳武。李宝臣自贝州撤军后，又与朱滔合兵攻打沧州，但守将田庭玠守御有方，成德、幽州两镇又未全力进攻，沧州城屹然不动。
更加严重的是，当时李宝臣已有玩寇之心。这事的起因是代宗皇帝见李宝臣立下功劳，便派宦官马承倩带着诏书前来慰劳。马承倩认为成德天下雄藩，自然能得到不少好处，但是李宝臣只是在他临走前送了100匹缣。马承倩大失所望，嫌这份程仪太薄，大骂李宝臣后将这些缣丢到路上。李宝臣得知后又羞又恼，麾下兵马使王武俊趁机进言道：“现在主公在军中刚刚立下功劳，竖子就敢这样放肆。一旦魏博平定，成德势单力薄，到时候天子以一封诏书召主公到宫阙下，主公就是一个匹夫，任人揉搓，还不如现在放田承嗣一马。”意思很明确，如果魏博倒下，朝廷下一步削藩势必指向成德，李宝臣听后若有所思，自此便对讨伐三心二意。
王武俊也是成德著名的勇将，“燕、赵间共推张阿劳、王没诺干，二人齐名。没诺干，王武俊也” （《新唐书·列传第七十三》） 。不过，张孝忠在安禄山麾下便已是大将，常为先锋作战，与李宝臣为同僚，而王武俊当时则是李宝臣麾下的裨将，最初地位不高，在《李宝臣纪功碑》中仅排名第三十位。其职务则不过左厢马军十将，位在兵马使之下。在辛忠义、卢俶、许崇俊、张南容、张彭老等二十余名骨鲠大将被李宝臣诛杀后，他方才脱颖而出。
当时虽然诸道兵四合，但是成德、幽州、淄青等藩镇明显未出全力，而效忠朝廷、能奋力拼杀的只有河东、昭义两军。于是田承嗣判断，一旦击退两镇，其他藩镇势必退兵。田承嗣命令侄子田悦会同大将卢子期急攻磁州，以便攻占这一战略要地后堵塞太行诸陉，阻止官军东出。在魏博大军的进攻下，磁州“城几陷”，宣慰使韩朝彩固守待援。朝廷深知磁州的重要性，也急令各镇发兵救磁州，于是河东节度使薛兼训以万骑驰援磁州，屯于西山。昭义留后李承昭率领神策军及射生军进入河东垒，与薛兼训所部会师。成德、幽州两镇也在朝廷催促下各自遣兵来救。
讨伐田承嗣反叛示意图
卢子期所部魏博大军此时正屯于东山，与朝廷援军对峙。见各路援军会合，李承昭便调兵遣将，命成德、幽州两军沿着东山行进包抄卢子期所部后路，自己则率昭义、河东两军“闭壁以骄贼”，吸引魏博军出垒相战。卢子期见李承昭闭垒不出，以为他胆怯无能，遂率军出战，以步骑万人“环承昭壁”，又“以兵四千乘高望麾而进” （《新唐书·列传第一百三十五》） 。河东军大将刘文英、辛忠臣等率部殊死血战，魏博军迟迟不能攻克其防线，此时成德、幽州两军也绕至卢子期军后发起了进攻，卢子期被前后夹击，只能解围而去，退守至附近高原地带再次结阵，向田悦部会合。李承昭见战机成熟，便率主力出壁垒，与诸将共同夹攻，最后在临水畔大破卢子期所部，此战共斩首9000级，获马1000匹，俘虏卢子期以下将士2300人，缴获旗纛、器甲、鼓角20万。临水之战后，讨伐诸军乘胜向磁州城进发，至日暮时分来到离城十里处扎营，并点燃烽火向守军传送援军已至的消息。得知援军到来，磁州城内士气大增，韩朝彩立即派遣手下精锐出城直冲魏博大营，魏博军猝不及防，被斩首500人。田悦害怕在城下被内外夹击，于是趁着夜色率军撤退。魏博军此次撤军十分匆忙，讨伐军进入其营地时，发现魏博军丢弃的旗幕铠仗多达5000乘。
卢子期被俘后，成德大将王武俊将其押送至李宝臣军营。当时李宝臣正率军猛攻洺州，于是便将卢子期押至城下，洺州守将见卢子期被俘，失去战意，率部出降。之后李宝臣又引军复攻瀛州，瀛州亦降。攻克两地后，讨伐大军得兵1万、粟20万石。卢子期则被送至京师献俘，被天子下令斩首示众。
这是此次战役的第一阶段，讨伐大军先后攻克磁州、德州、洺州、瀛州等地，歼灭魏博军约3万人，形势可以说是一片大好。当时的代宗皇帝无疑是踌躇满志，只待讨伐大军攻入魏州，将田承嗣老儿献于阙下的日子来到。
但这一梦想很快变成泡影，田承嗣虽然在战场上败北，但在心战上却取得了大捷。针对诸镇各怀鬼胎的局面，田承嗣成功筹划开展了一系列心理战。
对于淄青李正己，田承嗣利用其狂妄自大的心态开展攻心。他释放了原本被关押的李正己派来的使者，并将魏博镇的户口、甲兵、谷帛等数据整理成册，称希望由该使者交付给李正己。他摆出一副托孤姿态，低声下气道：“我田承嗣今年已经86岁（实际年龄刚过70岁），死期已然不远，几个儿子都不成器，侄子田悦也没什么本事，现在我魏博镇所有的一切，今后都将归你家主公所有，又何劳你家主公派大军前来攻取呢？”在送别使者时，田承嗣又做足姿态，“立使者于廷，南向，拜而授书；又图正己之像，焚香事之” （《资治通鉴·卷第二百二十五》） 。骄狂的李正己信以为真，于是按兵不动。河南诸道兵马见此情形，也逗留不进。田承嗣就此用只言片语便解决了南路威胁。
对于成德李宝臣，田承嗣则利用其贪欲，激发其吞并幽州的野心，引发了一场火并。田承嗣知道李宝臣祖籍范阳，心中必有夺取范阳衣锦还乡的念头，于是在一块石头上刻上“二帝同功势万全，将田为侣入幽燕” （《资治通鉴·卷第 二百二十五》） 的铭文，并派人偷偷将其埋在李宝臣领地内。铭文的意思是谁与田承嗣结盟，便可以入主幽燕之地。几天之后，田承嗣派遣一名望气士来到石头被埋藏的地点，对附近诸人宣扬这里发现了王气。消息传到李宝臣处，他先是半信半疑，但还是派人去挖开了埋藏点。看到铭文后，李宝臣不免心动。田承嗣趁热打铁又派去一名说客，说客对李宝臣说：“现在您与朱滔合兵攻打沧州，即使拿下，这地方今后也是朝廷所属，又不会归您所有。如果您放弃攻打魏博，我愿将沧州贡献给您，并跟从您攻取范阳，实现您的夙愿，到时候您派骑兵为前驱，我率步兵在后，两人同心合力，还有什么地方不能攻克呢？”李宝臣听后大喜，便与田承嗣密图范阳，田承嗣此时也陈兵境上，做出一副随时准备追随李宝臣北上的样子。
李宝臣虽然被田承嗣耍得团团转，但其用兵还是颇有一套的。他对朱滔使者说：“闻朱公仪貌如神，愿得画像观之。”朱滔不知所以，将画像送了一张过去。李宝臣将其置于射堂之上，与诸将共同观赏，使部下都熟悉了朱滔的相貌。其后，李宝臣选2000精骑连夜出击，并在出战前训示将士：“取貌如射堂者。” （《资 治通鉴·卷第二百二十五》） 此时朱滔正驻军于300里外的瓦桥关，根本没想到成德军会反戈一击，只得狼狈出战，在成德铁骑的冲击下，幽州军大败。李宝臣准备乘胜追击一举攻取范阳，但朱滔临行前曾命雄武军使刘怦为留守。刘怦为人谨慎，防备严密，李宝臣无懈可击，又不敢孤军深入，只得放弃这一计划。
田承嗣在听说成德、幽州两镇交兵后，立刻引军南还，并派人对李宝臣说：“河内有警，不暇从公，石上谶文，吾戏为之耳！” （《旧唐书·卷一百四十六》） 李宝臣方才知道受骗上当，但此时已与幽州交恶，只得惭怒而退，并以张孝忠为易州刺史，命其率领精骑7000以防备朱滔的报复。
通过攻心，田承嗣将李宝臣、李正己玩弄于股掌之间，不费吹灰之力便连退两路大军，可见他平常对两人的轻视还是有依据的。当时朝廷的讨伐大军只剩下河东、昭义两镇，势单力孤，李正己还屡次为田承嗣上表，“乞许其自新”，代宗无奈之下，只得于大历十一年（776年）二月下诏“赦承嗣罪，复其官爵”，既往不咎，希望他能悔过自新。 （《资治通鉴·卷第二百二十五》） 就这样，朝廷讨伐魏博的第一场战争草草收场，此前的战果全部葬送。这场战事极大地改变了河北的藩镇格局，原相卫镇因解体而不复存在，而魏博、成德、幽州三镇版图各有所扩大，朝廷“制分河北诸州”的计划就此破产，河朔三镇割据的局面至此基本形成。