祿山於七月派人上表獻良馬三千匹，每匹有馬伕二人，並派蕃將二十二人護送。河南尹達奚珣懷疑其中有訛，遂奏請安祿山進馬事移到冬天，朝廷自給馬伕，不煩安祿山派人。於是玄宗才醒悟，開始懷疑安祿山有反心。恰巧中使輔璆琳受安祿山賄賂事洩，玄宗聞之雷霆震怒，下旨殺之。又遣中使馮神威攜手詔至范陽對安祿山說：“朕為卿在華清宮新造溫湯所，卿可於十月入朝”，馮神威至范陽向安祿山宣讀詔書，安祿山在床上不起來，也不跪拜，只是問玄宗安好否。又說：“馬不獻也好，十月當入京師”。說完即令左右引馮神威置於館舍，不再相見，然後遣馮神威回朝，也沒有上表。這時安祿山自恃強兵，已堅決叛唐，玄宗雖想收其兵權，但祿山羽翼已豐，難以制服，但他堅信安祿山此時應該還沒有公然反叛之心，於是決定慢慢找機會。

安祿山一身兼任三鎮節度使，早有預謀反唐叛亂之心，只是因為玄宗待之有恩，所以想等玄宗死後作亂。楊國忠與安祿山交惡，屢次在玄宗面前言祿山有反心，玄宗不聽，楊國忠乃以事激之，想安祿山速反以取信於玄宗，安祿山於是決意速反。

從天寶十四年八月起，安祿山開始屢饗士卒、厲兵秣馬，準備起兵。他與孔目官太僕丞嚴莊、掌書記屯田員外郎高尚、將軍阿史那承慶等密謀，其餘將帥皆不知情。這時有奏事官從京師返還，安祿山假稱有聖旨從長安傳來，召部下諸將示之說：“有皇上密旨，令我帥兵入朝討伐楊國忠，請諸將立即跟隨我進兵！”

眾將領雖然驚愕，但無人敢有異言。

十一月初九，安祿山發所部兵及同羅、室韋、羯靺總共十五萬眾，號為二十萬，從范陽（今北京）起兵。並命范陽節度副使賈循守范陽，平盧（今遼寧朝陽）節度副使呂知誨守平盧，別將高秀巖守大同，張守瑜守漠北，其餘將領皆帥兵夜發。

十一月初十，安祿山出薊城南，閱兵誓眾，以討楊國忠為名，張榜軍中，榜文說：“敢有異議煸動軍心違抗命令者，斬滅三族”，然後統兵南下。安祿山乘鐵輿，步騎精銳，煙塵滾滾，鼓譟震地。當時天下承平日久，百姓幾代不聞戰爭，聽說范陽兵起，遠近震驚。河北地區皆在祿山統轄之內，叛軍所過州縣，望風瓦解，守令或開門迎敵，或棄城逃竄，或被叛軍擒殺，無敢抗拒者。在起兵前，祿山先派將軍何千年、高邈領二十奚騎，假稱獻射生手，乘驛馬至太原。十一月初十，太原副留守楊光翔出迎，被劫之而去。

安祿山起兵之後，太原和東受降城派八百里加急向長安奏報安祿山已反，玄宗還以為是厭惡安祿山的人騙人，不相信安祿山會反。

十一月十五，安祿山反叛的訊息得到證實，玄宗驚得從龍椅上跌落下來驚出一身冷汗，立即宣召朝中文武大臣商議對策。

朝會過後，玄宗下旨讓特進畢思琛前往東都洛陽、派金吾衛將軍程千里前往河東，各募兵數萬人，隨團練兵抵禦叛軍。

十一月十六日，恰逢安西副都護、四鎮節度使封常清入朝覲見，玄宗正愁朝中無良將可用，見到封常清便請教平叛對策，封常清對奏讓玄宗十分滿意，於是下旨命封常清為范陽、平盧節度使。常清即日乘驛馬至東京募兵，不幾天就募得六萬人。然後斷河陽（今河南盂縣）橋，為守禦之備。

十一月二十一日，玄宗下旨殺安祿山長子安慶宗，賜死榮義郡主，調朔方節度使安思順入朝為戶部尚書，安思順是安祿山的族弟，安祿山起兵反叛之後，玄宗也不再信任安思順，又命朔方右廂兵馬使、九原太守郭子儀接任朔方節度使並在諸郡當叛軍要衝之地設定防禦使。

二十二日，右金吾衛大將軍高仙芝從河西返回長安，玄宗遂命榮王李琬為兵馬大元帥、高仙芝為副元帥，統京師諸軍東征，實際上榮王李琬只不過掛個名而已，真正統兵的還是高仙芝