開元二年正月，郭虔瓘接替那獻為北庭都護。同時，玄宗起用郭元振為饒州司馬。郭元振抑鬱，途中病逝。二月，默啜遣子同俄特勤與妹夫火拔頡利發石阿失畢等進攻北庭。同俄單騎到城下，郭知運受命出擊，將其斬殺。突厥軍大亂，遂退。別將張守珪奉郭虔瓘之命領兵援救，從蒲昌、輪台兩翼圍攻後突厥。途中相遇，斬首千餘級，大獲全勝。閏二月，火拔頡利發石阿失畢因失去同俄，不敢見默啜，攜妻投唐，被封為燕山郡王，授左衛員外大將軍。郭知運以功封介休縣公，加雲麾將軍，擢拜右武衛將軍。三月，後突厥再度入侵北庭，郭虔瓘、郭知運等率眾堅守，又派遣張守珪抄小路進京，奏事。四月，關中久早，人多饑乏，玄宗禁止鑄佛、寫經，淘汰僧尼二萬，其中多人逃亡吐蕃。金城公主建造九頂正慧木屋寺，供養僧人。其時，於闐國王仇視佛教，驅逐僧人。金城公主派使迎請到吐蕃，安置寺中供養。吐蕃以供養僧人出現虧空為由請求唐朝割讓臨洮作為稅收補償區。遭到拒絕。吐蕃出兵進攻臨洮，繼而攻打蘭州、渭州，奪牧馬而還。鄯州都督楊矩深悔為吐蕃請賜河西九曲之地，自殺。五月，玄宗置隴右節度大使，任郭知運為隴右節度使，兼鄯州都督，封太原郡開國公。賜“倏忽雞號”，統轄鄯、秦、河、渭、蘭、臨、武、洮、岷、廓、疊、宕等十二州。又詔征薛訥以白衣代理羽林將軍，為隴右防禦使。杜賓客、安思順、安孝節、安元貞、安忠節等人來投奔，為郭知運屬將。與此同時，安北都護府移治中受降城，故地複名單於都護府。六月，郭虔瓘拜冠軍大將軍，旋又接替賀拔延嗣，遷涼州刺史、河西節度使，進右衛驍將軍，封潞國公。時哥舒翰嗜酒豪賭，哥舒沮死，賭徒轉而逼迫其父討債。哥舒道元雖屢獲獎賞，但經常遭賭徒圍追堵截，擁塞於道，苦惱不堪，請調為赤水軍使。赤水軍前近吐蕃，北臨突厥，幅員五千一百八十裏，哥舒道元快慰。七月，張守珪加遊擊將軍，再轉幽州良社府果毅。默啜向唐皇室遣使求婚，自稱“幹和永清太駙馬”。八月，後突厥葛邏祿等部酋長到涼州降唐。九月，吐蕃大相、領兵統帥乞力徐與大將領坌達延率兵十進攻臨洮軍，被郭知運、薛訥、王皎、杜賓客、王晙、安思順等率軍挫敗。是役，軍使郎將王海賓及屬將安孝節、安元貞、安忠節戰死。玄宗拜薛訥為左羽林大將軍，加封平陽郡公，拜其子薛暢為朝散大夫。又將王海賓之子王訓接入宮中撫養，收為假子，賜名忠嗣，與忠王李嗣升一起遊玩。十月，原西突厥十姓部落胡祿屋等部至北庭都護府歸降。十一月，並州長史薛訥等奉命率軍進擊契丹，被其部牙官、靜折軍副使可突幹率兵大敗。十二月，李盡忠弟李失活率部歸唐，玄宗賜丹書鐵券。
開元三年正月，禦史大夫宋璟因勸諫停建興慶宮，被玄宗貶為睦州刺史。二月，默啜之婿高句麗莫離支高文簡與跌都督思太、吐穀渾大酋慕容道奴、鬱射施大酋鶻屈頡斤、苾悉頡力、高句麗大酋高拱毅等脫離後突厥，率萬餘帳歸附唐朝，被安置在黃河南。玄宗封高文簡為遼西郡王，其餘首領封郡公。三月，新羅王遣子金守忠入長安，當宿衛。玄宗賜以寶帛無數。四月，玄宗授薛訥為涼州鎮軍大總管，轄赤水、建康、河源等邊地重鎮，以其弟薛楚玉為平盧、營口節度使。又以左衛大將軍郭虔瓘為朔州鎮大總管，統兵駐守並州，東西配合，防備默啜，保衛西域。五月，郭敬之發現郭子儀與群少鬥鷦鷯，罰站三日，痛心說：“今日之世，少年沉湎歌舞雜耍，癡迷賽馬、走狗、鬥雞、鬥鴨、鬥鵝、鬥蟋蟀、鬥鷦鷯、鬥鵪鶉，消磨意誌，頹廢年華，甚為可惜！吾半生奔波，在你三歲時即強留身邊，宴飲會客，須臾不離，意在開拓眼界，增長見識；稍長，又令刻苦習武讀書，期望成為國之棟梁。吾終生雖未封侯，但也安然平過。汝弟幼明，性謹謙和，喜賓客飲宴，可照顧家小，而你性剛烈，工武藝，通兵法，若混跡裏巷，淹沒酒肆，則多年吾心血空灑也！”郭子儀慚愧悔過：“孩兒不慕安樂，但求立功，全聽大人安排。”於是，郭敬之送其到祖地並州參軍。六月，唐在瓜州設置玉門軍，駐守瓜州自祁連山通往青藏高原之玉門軍道，賜”倏忽豬號”為吉祥物。七月，監察禦史張孝嵩奉命出使唐蕃交界處之廓州，得知高麗人高舍雞以特殊方式訓練其子高仙芝，專程探看，極為欣賞。八月，張孝嵩奏請玄宗巡察西域，獲準。吐蕃與大食共同扶立阿了達為拔汗那國王，擬取代原國王遏波之。阿了達率兵攻打，遏波之逃到安西都護府。都護呂休璟交指揮權給張孝嵩。張孝嵩迅即招集一萬胡騎，從龜茲出發，長驅直入，奔襲拔汗那國，阿了達兵崩潰。遏波之重返都城。張孝嵩威鎮西域，大食、康居、大宛、罽賓等八國派出使者請求和解或歸附。後突厥迅速退兵漠北。張孝嵩欲調高舍雞及其子高仙芝來西域，因人上告，以“貪汙”之名被投進涼州監獄，繼而貶為靈州兵曹參軍。郭子儀敬慕張孝嵩，上書鳴冤，並州刺史王圃萱恐受牽連，捕之。郭子儀毫不畏懼，據理力爭，王圃萱大怒，判殺。將行刑，郭子儀高聲朗誦李白詩《詠石牛》：“怪石巍巍巧似牛，山中高臥數千秋。風吹遍體無毛動,雨打渾身有汗流。芳草齊眉難如口，牧童扳角不回頭。自來鼻上無繩索，天地為欄夜不收。”聲如洪鍾，震動州城。王圃萱之女王翠翠得聞，循聲到刑場，見郭子儀雖遭五花大綁，但身材魁偉，相貌堂堂，便向乃父求情：“此壯士目光如火如炯，不十年當擁節旄，請脫其刑責。”王圃萱遂任為牙門將。九月初，玄宗主持武舉科考，選拔人才。郭子儀被推舉參加考試，勝出，補為左衛長史。下旬，玄宗以薛訥為朔方道行軍大總管，征討默啜。十月，默啜進攻九姓鐵勒，部落酋長思結都督磨散等降唐。十一月，唐任回紇幽都王·伏帝匐為河西經略使兼赤水軍使。十二月，唐加封那獻為定遠道行軍大總管，抵禦大食。