麵對城樓上的箭雨，李嗣業仍向前衝。連續擊落六支巨箭，雙手酸軟力量衰減。擊打的速度慢了一拍，一支箭插進了他的腹部。他前衝三步才倒在地上，幾支巨箭越過他的身子插在地上，不住的顫動。他的兒子李佐國奮不顧身的衝上前去，在大隊軍士的幫助下，救下李嗣業。但箭傷很重，箭頭洞穿了他的腹腔。
郎中為他取出箭頭，上了金槍藥，李佐國向魚朝恩報告，想讓他到長安養傷。李嗣業說道：“將軍沙場上滾打，難免馬革裹屍，一點小傷，何須大驚小怪。不攻克鄴城，我不離開戰場。”
李佐國說道：“父帥不願離開的軍隊，就在帳中養傷。我去衝鋒陷陣，拿下城池。”李嗣業說道：“本帥的傷不礙事，叛軍雖然頑抗，但已經難以持久。你帶領軍隊繼續猛攻，不拿下城池誓不罷休。”
在郎中的精心照料下，李嗣業的傷勢好得很快。但攻城並不順利，燕軍已經知道了史思明要來增援，守衛得異常頑強，雙方的傷亡都很大，為了避免腹背受敵，唐軍連續進攻，再大的傷亡也要一鼓作氣拚掉安慶緒。
這天晚上，李嗣業在睡夢之中，突然聽到外麵金鼓齊鳴，以為又要打仗，從病榻上一躍而起，大聲叫道：“叛軍來了，隨本帥殺賊。”突然箭瘡破裂，血如泉湧，郎中過來包紮，為時已晚，已經沒有辦法止住流血。一代名將，就此而逝。有詩讚曰：
戰罷漠外征內關，兩軍陣前旌旗卷。
衝擊堅城催駟馬，一代勇將裹屍還。
唐肅宗聽到噩耗，十分震驚，傷痛不已，追贈李嗣業為武威郡王，諡號忠勇，以勉勵奮戰沙場的將士。他的兒子李佐國承襲父親的官爵，李佐國帶領安西四鎮的精兵，及白孝德等將領，繼續攻城，不遺餘力。
十二月二十九日，史思明出其不意的到了魏州，他隻留少部分軍隊守薊城，親自帶領八萬精兵，浩浩蕩蕩殺將過來，剛到城下便立即鼓噪著向城池發起攻擊。王思禮隻帶一萬來人在此防守，然而倉促之中，沒有來得及修建防禦工事。麵對黑壓壓的大隊叛軍，已經由太原尹降為節度副使的王承業已經沒了主張，生怕史思明攻破城池。他對王思禮說道：“叛軍勢大，軍力對比八比一，我軍無法抗擊史思明的進攻。建議主動撤退，保存實力。如果一旦被叛軍包圍，我們想撤退也來不及了，請元帥定奪。”
王思禮不敢與其交鋒。生怕拚死抵抗，會遭到叛軍的包圍。那樣雖然能阻擋史思明救援鄴城的步伐，拖延他一段時間，但付出的代價是與張巡一樣全軍覆沒。他不願作出這樣的犧牲，撤出了魏州。
乾元二年正月初一，史思明進駐魏州，為了增援鄴城，他又自行改封為“大聖燕王”，並派薛嵩帶領前鋒部隊進駐滏陽，與李歸仁合兵一處，屯駐在唐軍的背後。對李光弼而言，這不啻於是在對唐軍和他本人進行示威和挑釁。他迫不及待地向魚朝恩提議：“史思明的援軍已經逼近，應該立即分兵北上，我帶領所屬人馬，進逼史思明，就算不能取勝，與之相持，也足以解除我軍腹背受敵的危險。”
魚朝恩斷然拒絕：“現在正是攻城的緊要時候，不能分兵。王思禮和李抱玉兩支軍隊，可以抵擋增援的叛軍。你要把心思放在攻城上，不要老想著其它事。”