至德二载（757年）四月，大唐的夜空中出现了罕见的星象：岁星（木星）、荧惑（火星）、太白（金星）相聚于东井。按照神秘的占星术说法，岁星、荧惑、太白相聚，其国大乱。东井宿正对应秦地分野，这一星象预示着秦地将经历一场劫难。而此时的关中平原，正是重兵集结、战云密布，唐军和叛军将围绕京师长安的命运展开一系列厮杀。天象、人事在这个不寻常的初夏罕见地高度契合。
郭子仪率领朔方军经过浴血奋战，终于由蒲州回师凤翔。朔方军的回归，使得肃宗对收复长安重新燃起了希望，即任命郭子仪为司空、兵马副元帅，令其统兵东向收复长安。
一、唐军参战总兵力
参加此次作战的唐军主要由郭子仪统率的朔方军和王思礼统率的关内节度部队组成，出动的总兵力，没有确切的史料可供参考，只能根据一些间接的史料信息作一粗略估计。
先看朔方军。至德元载（756年）八月，朔方节度使郭子仪、河东节度使李光弼由河北返回灵武的时候，共带回五万兵力。随后，李光弼带领其中的五千景城、河间兵赴河东上任，余下的兵力就是朔方军的全师，共有四万五千兵力。之后，这支部队经历了平定河曲之战，蒲州、潼关争夺战，以及三原留运桥战斗。在与叛军争夺潼关战斗中，朔方军“死者万余”，战损程度相当大。这期间朔方军也从蒲州驻地得到兵员补充，抵消了部分战损。所以，这次行动以前，朔方军应当有四万余兵力。
在大历九年（774年）郭子仪写给代宗的《论吐蕃书》中，讲到了朔方军的兵力变化情况：
朔方，国之北门，西御犬戎，北虞猃狁，五城相去三千余里。开元、天宝中，战士十万，战马三万，才敌一隅。自先皇帝龙飞灵武，战士从陛下收复两京，东西南北，曾无宁岁。中年以仆固之役，又经耗散，人亡三分之二，比于天宝中有十分之一。
开元、天宝年间，朔方军共有兵力十万、战马三万，其间经过安史之乱、仆固怀恩叛乱，到永泰元年(765年)九月仆固怀恩叛乱平息时，朔方军所余兵力一万、战马三千，是宝应二年（763年）二月安史之乱平息时的三分之一。也就是说，安史之乱平息时，朔方军兵力大约有三万、战马九千，兵力比至德元载（756年）八月朔方军在灵武时少了一万五千。按比例推算，756年八月朔方军在灵武时拥有的战马大约有一万二千匹。
可以看出，整个安史之乱期间，朔方军总兵力大致在三万到四万五千、战马在九千到一万二千区间内变动。所以在至德二载四月，关中、河南、河北一系列重大战役尚未展开之前，朔方军拥有四万余兵力是比较合理的。
参战的部队除了朔方军外，还有关内节度使王思礼所辖的部队。这支部队驻扎在凤翔以东的武功，兵力不详。这一时期王思礼的头衔是“定武威武兴平等军兼关内节度”。定武、威武、兴平是三个军号。唐代的军所管兵额相当不确定，通常从三千到一万余不等，若以每军六千兵力计，定武威武兴平三军总兵力大约有一万八千；关内节度是平叛时期新成立的节度使，管兵员额没有相关史料可供参考，若以二万计，王思礼所管总兵力大约有四万左右。
综合以上，这次行动的参战部队总兵力大约有八万余，除去留守部队，遂行此次收复长安作战任务的兵力可能有六七万之众。
二、行军路线
四月底，唐军由凤翔、武功地域出发，沿着渭河东行，收复京师长安。
渭河是条由西向东流过关中平原的大河。凤翔、武功位于渭河北岸，长安西距凤翔三百一十唐里，位于渭河南岸。唐军进攻长安，有两条线路可选，一条是北线，即沿渭河北岸东行，由长安西面的西渭桥过渭河进攻长安；另一条是南线，即渡过渭河，沿渭河南岸东行进攻长安。从行军的难易程度看，南线接近秦岭北坡，地形相对复杂，多条发源于秦岭的河流由南向北注入渭河，与行军线路相交叉，增加了行军的难度，但行军隐蔽度比较高，易于达成战术突然。北线所经的渭河北岸开阔平夷，自古以来为大道所经行，利于大军行进，但同时也是敌军侦察的重点，不利于隐藏作战企图。关于唐军此次战役的行军路线，《资治通鉴 唐纪三十五》只提了一句：
（郭）子仪与王思礼军合于西渭桥，进屯潏西。
至于之前走的是北线还是南线，书上没有讲。
《册府元龟》“将帅部 冥助”讲了一段关于王思礼的轶事：
王思礼，肃宗至德二年四月为关内节度使时北征，奏师渡渭水於龙光渡，睹水忽浅，士马既济而其水复深一丈。
这条史料虽然颇有些唯心主义色彩，但记录的信息却是真实的，所谓的“北征”无疑就是此次战事，其中龙光渡很关键，这就是王思礼部的渡河地点。据清乾隆的《敕修陕西通志》卷十六记：
龙光渡 在（兴平）县西南三十五里渭水上。
兴平位于渭河北岸，西接武功。唐军的行军路线是：王思礼部由武功进发，从兴平西南的龙光渡过渭河，东行，到达西渭桥渭河南岸一侧，与走北线大道经西渭桥过渭河的郭子仪部会师。
三、双方态势
至德二载四月三十日丁未，唐军兵临长安城，叛将安守忠闻风而动，指挥叛军前出到长安西北，隔潏水与唐军对峙。《资治通鉴 唐纪三十五》记道：
子仪与王思礼军合于西渭桥，进屯潏西。安守忠、李归仁军于京城西清渠。相守七日，官军不进。
《册府元龟》“将帅 败衄”记道：
郭子仪为朔方节度使。至德二年五月，子仪大举进军，与贼将安守忠战于西京城西清渠，王师败绩。初，子仪军於潏水之西，守忠军於清渠之北，越七日而王师不进。
两条史料都提到了潏水和清渠。值得注意的是，两军是隔着潏水对峙，叛军驻扎在清渠北。
潏水又称泬水、漕水、皂水。唐长安城外有两条称作潏水的水道。一条位于长安城西，是北魏之前开凿的人工河， 起自樊川，北流经过汉长安城西注入渭河。这条河就是今天的皂河。另一条是潏水新道，位于城南，开凿于隋唐。这条河流也就是今天西安南郊香积寺附近的潏河。由唐军的进军线路推断，当年唐军与叛军对峙时的潏水就是今天位于西安城西的皂河。
再说清渠。宋敏求《长安志》卷十二“长安县”条：
清渠在县西五十里，自鄠县界来，经县界十八里入于渭。
从这段话很难判断清渠的具体位置。学者郭声波认为，清渠即是隋唐时期漕渠京西段。漕渠起自长安城西的渭河上的兴城堰，兴城堰距长安县治延寿坊四十余唐里，漕渠的首段在鄠县境，过沣水后入长安县界，又东十八唐里，恰好在汉长安城西南角合潏水入渭，与“清渠”记载大致吻合。
确定了潏水和清渠，双方的作战态势基本可以明确，即：
叛军配置在清渠以北，也就是长安城西北角，与唐军隔潏水相对峙。叛军所在的位置正好是禁苑与长安城的结合部的西侧。
叛军平时驻扎在长安城北的禁苑里，此时前出到禁苑与长安城的结合部，是想利用潏水与清渠两条水道，阻止唐军攻打长安城。
四、作战过程
两军隔潏河对峙了七天。五月初六日癸丑，唐军发现河对岸的叛军成群结队拖着木排向河边集结，到了河边，叛军将木排推进水里，划水过河。郭子仪随即派出精壮士兵手持陌刀在岸上等候。叛军过了河，向岸上发起冲锋，刚爬上河岸，就迎上唐军的陌刀队，两军混战，不少叛军被唐军砍翻，颠下河去，余下的叛军抵挡不住，丢下死伤的同伴退到对岸。
叛军小败。就见对岸的叛军开始骚动，居然有人在喊：“贼走矣！”大队的叛军惶惶向长安城方向撤退。郭子仪看机会来了，遂指挥全军压上。唐军越过清渠，追击败逃的叛军。当唐军追击到长安城西，却惊讶地发现叛军的精锐骑兵已经背靠城墙摆出了长蛇阵。这部骑兵数量有九千：四千由安守忠亲自率领，在延平门一侧一字排开；四千由安太清率领，在金光门一侧一字排开；一千精锐排在中央，突前配置，用以抵挡正面冲击。
唐军发起攻击，先与中路叛军接战，叛军拼死抵抗。郭子仪指挥唐军大部向中央集中，准备消灭这一股叛军，从中央打开缺口，将叛军长蛇阵切成两段。看唐军已经上钩，安守忠指挥叛军左右两翼迅速变阵，分别成斜纵队形向外张开，在唐军还没回过神的当口，两支叛军已各自冲到延平门、金光门正对的大路上，并迅速转向，从两翼向唐军包抄了过来。唐军被围，阵脚大乱，丢盔弃甲，一窝蜂地四散奔逃。叛军乘胜追击，喊杀震天，箭落如雨，一路追过渭河，才得胜回城。
五、谁该为战败负责
这是一场输得很窝囊的败仗，光清渠上唐军丢弃的营具、盔甲、兵器就堆积如山。几乎所有的正史都载明，这一仗是副元帅郭子仪指挥的。作为一名与叛军多次交手的宿将，郭子仪应当很清楚诈败诱敌是叛军经常耍的小把戏，但却在这场战役中判断失误，中了叛军圈套，确实有些不可思议。不过，有一条史料却透露出真正的指挥者可能另有其人，这就是颜真卿为其幼弟颜允臧写的神道碑，其中有关于清渠之战的一些细节：
（颜允臧）寻充朔方兵健衣资使，郭公子仪请为判官。清渠之衄也，贼兵四合，矢下如雨，君（颜允臧）挺剑跃马奔之，得出至武功。知县、御史及吏人无敢住足，君徐坐，示暇於大逵，然後少有至者，因令具顿，以候今上，上大惊喜，引之同食。
颜允臧时任元帅府判官兼朔方军兵健衣资使，亲历了清渠之战。唐军被叛军包围后，颜允臧仗剑跃马逃出生天，一口气跑到武功。因担心追兵，同行的官吏都人心惶惶，还想继续逃，只有颜允臧不慌不忙，坐在大道边上，作出一幅气定神闲样子。看见颜允臧这样，大家也不好意思再往后跑了，慢慢围拢过来。颜臧遂安排人准备饭食和休息用具，等候“今上”。“今上”到来以后，大为惊喜，邀请允臧同桌吃饭。
这篇碑文写于大历四年（769年），“今上”即代宗皇帝李俶。清渠之战时，李俶为广平王，任天下兵马元帅。颜允臧碑文透露出，清渠之战时元帅李俶是在一线指挥位置，在这种情况下，作为副手的郭子仪不大可能越俎代庖指挥部队发起总攻。也就是说，这次失败很可能是李俶亲自指挥的结果。
虽然副元帅郭子仪很可能不是清渠之败的主要责任人，但鉴于元帅李俶特殊的身份，这口锅肯定需要郭子仪来背，所以在战后，郭子仪“诣阙请罪，乞降官资”，肃宗批准同意，降郭子仪为左仆射，其他如故。
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