期间一日，张巡让郎将雷万春在城头上与令狐潮对话，燕军乘机用弩机射雷万春，雷万春脸上被射中了六处，仍旧巍然挺立不动。令狐潮怀疑是木头人，就派兵去侦察，得知确实是雷万春，十分惊异，远远地对张巡说：“刚才看见雷将军，才知道您的军令是多么森严了，然而这对于天道又怎样呢？”张巡回答说：“你人伦都不懂，你要来谈论什么天道？“
这时，由于被围日久，雍丘城中木材已经用尽，水源也十分枯竭。于是，张巡故意装出弃城的样子，对令狐潮放话道：“我想率军弃城撤退，请你军队向后退出六十里，以便我逃逸。”令狐潮久攻不下，不知是计，便答应了。张巡见令狐潮军一退，便率领所有城中军队一起把城外三十里范围内的燕军营房完全拆掉，将木材带回城，以作为护城的工具。令狐潮大怒，立刻下令重新包围雍丘。
不久，张巡又向令狐潮传话：“如果你要得到这城，可以送马三十匹，我得到马之后，就要出奔了，到时你就可不血刃而得道雍丘。“令狐潮取城心切，照数送了三十匹马给张巡。张巡得到马后，挑选出三十位骁勇将士，将马分给他们，相约道：“燕军若来，每人杀一敌将。”第二天，潮率兵来到城下，责备张巡失约。张巡答道：“我想逃，但将士们不让我走，有什么没办法？”令狐潮知又中计，大怒，正想攻城。未等军阵排好，城内突然有三十骁骑率兵杀出。燕军因为军阵未成，一时大乱。三十铁骑率兵，左挑右杀，擒获十四名叛将，斩百余首级，还缴获不少兵械牛马。令狐潮退到陈留（今河南开封），一时不敢再攻雍丘。
令狐潮退兵后，张巡又探知有燕军步、骑兵七千余人进驻白沙涡（今宁陵北），想切断雍丘后路。于是张巡在夜间率兵突袭，大败燕军。当张巡回军经过桃陵（今河南汜水县东南十里）时，又与四百余名燕军救兵相遇，全部将其俘虏，并把当中的胁从兵释放，令其各归其业。在这来回十日里，张巡威名远播，民众脱离燕军前来雍丘归附张巡的达一万余户。这时为止，张巡在雍丘被围已有四月，围城燕军常有几万人，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（今江苏徐州市），授张巡为先锋。
同月，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。
八月，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。
十月初四，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。
十一月初八，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。
转战宁陵
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（今山东兖州）、东平（今山东东平西北）相继被燕军攻陷，济阴郡（今山东定陶西南）太守又高承义献郡投降燕军。虢王李巨便守彭城（今江苏徐州），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。
死守睢阳
睢阳地当睢阳渠要冲，位置非常重要。至德二载（ 757年），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20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。
到了当年七月，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。
城陷遇害
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，出兵又有什么用处呢？”南霁云说：“城也许尚未陷落，如已失守，我就以死向您谢罪。”贺兰进明担忧出兵后会被许叔冀袭击，又妒忌张巡的声名威望，本就没有出兵的意思。他又喜爱南霁云这位壮士，想留下他。大设酒宴招待，音乐声起，南霁云哭着说：“昨天冲出睢阳时，将士已整月吃不到粮食了。现在您不出兵，而设宴奏乐，从大义上讲我不忍心独自享受，虽然吃了，也咽不下去。现在主将交给我的任务没完成，我请求留下一个指头已示信用，回去向中丞报告吧。”说罢就拔佩刀砍断一根手指，满座都大惊，为之流泪。南霁云最后不吃离开。抽箭回头射佛寺的宝塔，箭射进砖中，说：“我破灭叛贼回来，定要消灭贺兰进明，这支箭就是我誓言的标志！”
南霁云到了真源，李贲送马百匹；在宁陵宿营时，得到城使廉坦的三千军队，乘夜突围入城。叛军发觉，加以阻挡，南霁云边战边进，士兵大多战死，到达睢阳的才一千人。正遇大雾，张巡听到战斗的声音，说：“这是南霁云他们的声音。”便打开城门，南霁云赶着从叛军手里抢夺的几百头牛入城，将士们都执手哭泣。 …
