，“泾原兵变”爆发，德宗出逃奉天（今陕西乾县）。叛军首领朱泚亲率大军，攻打奉天城。

德宗逃至奉天三日后，浑瑊率宗族子弟及家属来到德宗身边，德宗任命他为行在都虞候、检校兵部尚书、京畿渭北节度观察使。[29]浑瑊威望素着，使人心迅速安定下来。[31][32]

数日后，邠宁留后韩游瑰、庆州刺史论惟明、监军翟文秀率军三千，在便桥抵御朱泚。三人与朱泚在醴泉遭遇，韩游瑰急忙回军直趋奉天，朱泚也紧随其后，唐军出战失利。叛军争夺奉天城门，打算进城，浑瑊与韩游瑰率军血战整日。城中有几辆草车，浑瑊命虞候高固率领身穿铠甲的战士用长刀砍杀敌人，个个以一当百。又把草车拖过来堵塞在城门口，放火烧车，唐军乘着火势出击，叛军只好退却。入夜后，朱泚在奉天城东三里扎营，击柝的声音与燃起的火堆布满了原野。朱泚让西明寺僧人法坚制造攻城用具，从寺庙中获取木材，制作云梯和冲车。韩游瑰认为只需准备好火种，等着叛军攻城便可。此后朱每天都来攻城，浑瑊等率军昼夜力战。[3334]

朱泚乘夜攻打奉天城的东、西、南三面。同月二十日，唐军终于将叛军击退。在此役中，左龙武大将军吕希倩战死。[35]二十五日，德宗加浑瑊为京畿、渭南北、金商节度使。[36]

十一月，灵武留后杜希全、盐州刺史戴休颜、夏州刺史时常春及渭北节度使李建徽等率军一万人入援，按照浑瑊与宰相关播的建议，援军应该从乾陵北面前来，奸臣卢杞却说服德宗，让援军从漠谷前进。结果正如浑瑊所料，叛军占尽地形优势，以大弩、巨石连败四路援军及赶来援救的奉天守军，援军只得退保邠州（一称各自返回本镇）。自此之后，“贼攻城逾急”，并广筑战壕，以期围困奉天。[37]十天后，叛军又攻奉天城东北角，射入城中的箭和石头像下雨一样，昼夜不停，城中伤亡惨重。奉天城外无援兵，城中粮食消耗殆尽，连德宗每天也只有两斛粗米果腹，城中守军只有趁叛军休息时外出采集木头用来防御，人心危迫，德宗与浑瑊相对而泣。[38]

此后，朱泚加紧进攻奉天。他让僧人法坚制造云梯，云梯高有九丈，长宽各有数丈，下装巨轮，外面裹着水浸的湿牛革，周围悬满了水囊，梯上可装兵士五百人。城中的人们望见，都感到忧恐畏惧。德宗询问群臣的意见，浑瑊与侯仲庄向德宗说明了应对之策，云梯大而沉重，重则易陷，只要按照叛军来袭的方向挖掘地道，地道里面堆满木柴、膏油、松脂，就能破解敌人的这一攻势。唐军按照浑瑊的要求做好准备，严阵以待。[39]

十一月十五日，北风呼啸，叛军的云梯车开始攻城。云梯车中的兵士箭发如雨，守城的唐军死伤惨重。云梯车配有轒轀车助攻，贼兵们抱薪负土，填平壕堑，矢石、火炬此时都耐何不了叛军，叛军的云梯上已有不少叛乱登上了城楼，形势危急。德宗拿出千余张空百委任状交给浑瑊，让浑瑊招募死士御敌，授权浑瑊可以按照功劳大小任意填写，如果委任状用完，浑瑊可以直接在将士的身上书写所授官职，事后朝廷一律凭状授职。告别时，德宗说“现在便与你永别。”浑瑊趴在地上，泪流满面，德宗抚摸着他的后背，抽咽不能自已。[4042]

守城的唐军将士饥寒交迫，缺少甲胄和兵器。但在浑瑊的激励下，死战不退。浑瑊身中流箭，随手拔出，血流满衣而面不改色，继续指挥作战，在场的唐军都深受感动，斗志大涨。唐军众志成城、意志如钢，终于感动了上苍，叛军的云梯车陷进了挖好的地道，火油点燃，顺风燃烧，城上的唐军趁机投下苇柴、火炬，云梯车笼罩在火球之中，转瞬之间就化为灰烬，数千攻城叛军不及逃跑，都被活活烧死，散发的焦臭之气，数里以外都可以闻到。唐军士气大振，三面出击，皇太子李诵亲自督战，倚仗将士