Bộc Cố Hoài Ân theo lệnh của Đại Tông tiễn Đại Hãn nước Hồi Hột về nước. Khi đi qua Thái Nguyên, thống soái Thái Nguyên là Tân Vân Kinh nghi ngờ ông thông đồng với vua Hồi Hột để làm phản nên nhất định không mở thành nghênh đón ở Phần châu[11]. Đồng thời, Tân Vân Kinh lại nói việc này với Phụng Lạc Tiên. Lạc Tiên vốn có hiềm khích với Hoài Ân, bèn tìm cách hại ông[12].

Phụng Tiên về kinh tâu với Đại Tông rằng Bộc Cố Hoài Ân mưu phản triều đình. Hoài Ân dâng biểu xin chém Tân Vân Kinh và Lạc Phụng Tiên vu cáo, nhưng Đại Tông xét hai người có công nên không trị tội. Điều đó khiến Hoài Ân bất bình[13]. Đường Đại Tông sai sứ đến chỗ Hoài Ân triệu ông về triều, Hoài Ân e ngại nên không về.

Năm 764, trong tình cảnh bị ngờ vực, Bộc Cố Hoài Ân quyết định làm phản. Ông chiếm cứ Hà Đông chống lại triều đình. Tháng 7 năm đó Quách Tử Nghi được phong làm Tiết độ sứ Sóc Phương đi đánh Hoài Ân. Các thủ hạ của Hoài Ân đều là quân cũ dưới quyền Tử Nghi, nghe tin Tử Nghi đến bèn bỏ Hoài Ân theo hàng.

Hoài Ân cô thế, dẫn 300 quân chạy đến Linh Vũ, lôi kéo các bộ lạc Hồi Hột, Thổ Phiên chống nhà Đường. Tổng số quân hai bộ lạc có 10 vạn người, vòng qua Mân châu[14] tiến sát đến Phụng Thiên[15]. Đường Đại Tông lại sai Tử Nghi đi đánh. Quân Hồi Hột và Thổ Phiên nghe uy danh Tử Nghi đều sợ, tự rút lui về[16].

Tháng 9 năm 765, Bộc Cố Hoài Ân lại dẫn quân các bộ tộc Hồi Hột, Thổ Phiên, Đảng Hạng, nói dối họ là Quách Tử Nghi đã qua đời nên cùng nhau vào đánh nhà Đường[16]. Các bộ tộc theo Hoài Ân tập hợp được 30 vạn quân tấn công. Kinh thành Trường An lại bị uy hiếp. Quách Tử Nghi mang quân ra Kim Dương bảo vệ kinh thành.

Giữa lúc hai bên đang cầm cự thì Bộc Cố Hoài Ân đột nhiên lâm bệnh qua đời, không rõ bao nhiêu tuổi. Cái chết của ông khiến quan hệ giữa Thổ Phiên và Hồi Hột rạn nứt. Quách Tử Nghi đã tận dụng vết nứt đó lôi kéo Hồi Hột liên minh với nhà Đường đánh lui Thổ Phiên.