Theo mô tả của sử sách, Sử Tốt Cán có vóc người nhỏ bé, gầy gò, tính nóng nảy hấp tấp. Tuy nhiên, ông cũng là người rất thông minh, có thể thông hiểu được tiếng của các tộc người thiểu số, nên được nhà Đường dùng làm Hồ thị nha lang.

Ban đầu ông phục vụ dưới trướng của Ô Trí Nghĩa, sau chuyển sang phục vụ dưới trướng Tiết độ sứ U Châu của nhà Đường là Trương Thủ Khuê. Nhờ gan góc, có nhiều mưu mẹo, Sử Tốt Cán được Trương Thủ Khuê phong làm Tróc sinh tướng.

Năm 742, nhờ lập được chiến công, ông được phong làm tướng quân ở Bình Lư [5]. Một lần tới kinh đô Trường An, ông được Đường Huyền Tông để mắt tới. Vua Đường rất yêu mến ông, ban cho tên Tư Minh[6], phong thẳng lên làm đại tướng quân, Thái thú Bắc Bình[7].

Năm 751, An Lộc Sơn kiêm nhiệm chức Tiết độ sứ 3 vùng (Bình Lư, Phạm Dương, Hà Đông) ở đông bắc, bị thua người Hề và Sử Tư Minh là người tổ chức lại đội quân đã sụp đổ để ngăn chặn những thảm họa tiếp theo. Năm 752, An Lộc Sơn tiến cử Sử Tư Minh làm Binh mã sứ Bình Lư.