Trong khi đó, đại tướng Lý Thịnh lập kế hoạch tấn công về Trường An. Ngày 12 tháng 5, quân Đường bắt đầu tấn công. Quân Đường đánh bại các đội quân của Chu Thử, thu phục lại Quan Trung rồi tiến vào kinh thành. Ở Hà Bắc, Chu Thao cũng liên tiếp bị đánh bại. Ngày 20 tháng 6, quân Đường đại thắng ở Trường An, Chu Thử dẫn quân rút khỏi kinh đô, nhằm hướng Thổ Phiên mà chạy, cuối cùng bị bộ hạ giết ở Bành Nguyên[39]. Trường An và Hàm Dương được khôi phục. Sau đó Đức Tông tiến chiếm lại Phượng Tường. Ngày 3 tháng 8 năm 784, ông được đưa trở về Trường An sau một năm trốn chạy[40].

Trong khi đó Lý Hoài Quang thấy Chu Thử bị diệt, cũng muốn trở lại hàng Đường. Đức Tông sai Khổng Sào Phụ đến Hà Trung thủ dụ Hoài Quang, nhưng quân lính của Hoài Quang lại giết mất Khổng Sào Phụ, trở mặt với triều đình. Tháng 8, quân Đường do Hồn Giam và Lạc Nguyên Quang chỉ huy tiến đánh Hoài Quang. Hai bên giằng co suốt gần một năm, mãi đến tháng 8 năm 785, Lý Hoài Quang binh bại tự vẫn[40], đất Hà Trung trở về với nhà Đường.

Quân Đường lại chuyển sang tấn công Lý Hi Liệt ở Biện châu và đánh thắng rất nhiều trận. Năm 786, quân Đường chiếm lại Biện châu, Lý Hi Liệt chạy về Thái châu[41]. Tháng 4 năm 786, quân Đường bao vây Thái châu, bộ tướng Trần Tiên Kì hạ độc Lý Hi Liệt rồi cho sát hại cả nhà ông ta, gửi thủ cấp đến Trường An hàng Đường. Không lâu sau, Trần Tiên Kì bị người trung thành với Lý Hi Liệt Ngô Thiếu Khanh hạ sát, Ngô Thiếu Thành tự xưng là lưu hậu ở Thân Thái. Triều đình đành phải công nhận Ngô Thiếu Thành[42]. Sự biến Phụng Thiên chấm dứt.