北方戰場，最開始北方各地被唐軍李存霸部打了一個措手不及，接連丟失了揚州和青州。但隨著幽州漢軍快速集結，李存霸的進攻便遭遇到最強大的敵人，幽州漢軍，原張孝武青龍軍主力。
李存霸的個人勇武在軍隊作戰時並沒有起到太大作用，幽州軍雖然隻有三萬人，但甲胄齊備，兵器銳利，且幽州有著一直強大的騎兵部隊，五千重甲騎兵。唐軍初與幽州漢軍一交手，便被倪爾春率領的重甲騎兵撞得頭破血流。
李存霸被迫撤出幽州青州邊界，幽州牧夏銘率幽州漢軍徐徐南下，隨後收攏青州、滄州、揚州、徐州等漢軍鄉軍及義軍，北方漢軍擁兵十萬，與唐軍數日激戰。
雙方在青州德陽府數次交戰，李存霸依靠自己的勇武救援各部，才免於唐軍被擊潰。
李存霸自知唐軍野戰不敵幽州漢軍，在放棄德陽府、萊陽府後撤退到青州府城，依托青州城池堅守。
隨著北方各地義軍的馳援，尤其是夏銘動用了一種叫做石砲的攻城利器，堅守城池便成了困獸猶鬥，唐軍死傷慘重，再度被迫撤出青州。
李存霸並沒有直接撤退到揚州，而是向西進入了徐州地界，迅速奪取多座城池，但在幽州漢軍的號召下，各地漢軍和義軍紛紛襲擊唐軍。
唐軍腹背受敵，疲憊不堪，李存霸隻好放棄徐州撤退至揚州，夏銘此時率十八萬大軍抵達揚州，唐軍接連戰敗。
直到撤退至甘泉府後，因境內河道眾多，漢軍的重甲騎兵無法發揮其優勢，李存霸終於鬆了一口氣。但漢軍憑借著兵力上的優勢，逐步蠶食，唐軍士兵士氣跌落，很多人紛紛投降或逃跑，李存霸殺了數百逃兵無濟於事，無奈下令撤回龍河南岸，返回杭州固防。但李存霸下令焚燒龍河以北所有船隻、樹木、房屋，閉壁清野不給北方漢軍南下機會。