怀光威胁与朱泚合兵，迫使唐皇迁梁州。李晟移师东渭桥，李怀光劫持李建徽等部移驻好畤，因部下离心且劫掠无果，分兵掠泾阳。孟涉、段威勇率神策军三千投奔李晟，韩游瑰杀张昕献邠州归顺。
唐皇任韩游瑰、戴休颜为节度使，削李怀光官职。李怀光拒诏，四月占同州观望。
李晟收复长安后，唐皇遣孔巢父、啖守盈持诏召李怀光。孔巢父问众人太尉军中可领军者，李怀光左右皆胡人，怒杀孔巢父、啖守盈，整军戒备。浑瑊任河中节度副元帅讨伐，收同州屡败。马燧同伐，克绛州，留兵入朝。合围河中，降尉珪、徐庭光。贞元元年，牛名俊斩李怀光，其子李琟杀弟自尽。诏许嗣子，赐宅归葬，迁家澧州。
李怀光被杀时仅妻王氏存，特赦之。帝念旧功悯无嗣，命李承绪继。
段秀实为安西别将，随马灵察伐护蜜国立功。高仙芝接任后攻怛逻斯遭黑衣军反攻，兵败夜遁时，段秀实斥责李嗣业临阵脱逃，每次大战都像最后决战全力以赴。收残兵重整。李嗣业荐其任判官。后封常清征大勃律，段秀实谏止冒进，识破伏兵计，因功迁绥德府折冲。
至德年安庆绪败退邺城，李嗣业合围，奏请安西辎重屯河内。委任段秀实为怀州长史，加任李嗣业战死荔非元礼继任。段秀实迎柩治丧，获荐任光禄少卿兼节度判官。
荔非元礼邙山败亡，白孝德继节度使。段秀实整顿奉天行营，肃军纪得代宗赞，升泾州刺史。
大历元年马璘奏请加封段秀实开府仪同三司。军中有能拉二十弓的士兵犯下盗窃罪，马璘欲赦罪，段秀实谏言将领徇私将乱法纪，马璘诛卒。
马璘移镇泾州时士兵屡迁积怨。王童之谋夜鼓作乱，段秀实责令击鼓人延迟更时致事败。后叛党欲焚草场趁乱起事，段秀实令救火者斩，阻王童之入营。翌日斩王童之等十人示众，勒令全军如期移镇。至驻地后人烟稀薄，仓廪不足，朝廷命马璘辖郑、颍二州供军，段秀实任留后治政有方，后升行军司马兼兵马使。
大历八年吐蕃犯盐仓，马璘被困。段秀实集残兵列奇阵示攻，吐蕃退，马璘夜归。
大历十一年马璘病危，段秀实代掌军务，命张羽飞警戒防变。马璘卒后段维持局面。段秀实严整军纪，镇压史廷干、崔珍叛乱后任泾州刺史，吐蕃数年不敢犯。他清廉俭朴，德宗即位后获封郡王。
朱泚叛据京城，假迎驾实谋篡位。段秀实佯降，密联刘海宾等图朱泚未果，决意亲刺逆贼。与刘海宾约定紧急时接应。次日朱泚召段
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