李元淳与郭子仪等人一样，他也是在安史之乱中得到提拔和升迁的高级将领，而且他是宗室，最初他在河西军中服役，河西军被抽调到中原平叛时，他就在军中，只不过一开始他与郭子仪和李光弼等人不同，他没有资格独挡一面。赵子良为元帅东征平叛期间，他的人马就在赵子良的麾下。
李适等人在孟州住下来之后就开始与李元淳商议出兵攻打李灵曜之事，李灵曜表示服从朝廷和李适的调遣。随后李适把元帅行营设在洛阳，李元淳统兵随行左右。
元帅行营设立之后，李适立即派人命令永平节度使张镒驻军坚守在卫州，阻挡田悦率军南下，又派人去给淄青节度使李纳下令，让其率军攻打郓城，攻击李灵曜的后背。同时分别派人去淮南和蔡州，给淮南节度使韦元甫和蔡州的臧希晏下令，让他们分别率军北上，分别屯兵于毫州和陈州，等待命令随时准备进攻李灵曜。
李适本来并未对淄青节度使李纳抱有什么希望，李纳早就不服朝廷管束和调遣，一直在青州和平卢各地自行其是，几年前称王的藩镇之中就有李纳。可是令李适没想到的是李纳还真就出兵了，而且还是第一个出兵的，他在极短的时间内就攻下了郓城，直接威胁李灵曜的后背曹州，李灵曜大为震恐，立即抽调重兵前往曹州防御，抵挡李纳的进攻。
受到李纳攻击的李灵曜在兵力上受到了极大的牵制，李适得知消息后大喜，立即下令并亲自率领河阳军东进，进攻汴州。同时又给屯兵在毫州的淮南节度使韦元甫和屯兵陈州的臧希晏下令，让他们向睢阳方向进攻。
李灵曜兵力受到牵制，又面临三面夹攻的不利局面，眼看着就要被围剿覆灭，他立即派人向魏博节度使田悦求救，田悦虽然年轻，但此人颇具政治智慧，他深知一旦李灵曜被剿灭，朝廷大军的兵锋极有可能就会对准他，因此他当即亲自带兵南下攻打卫州，企图通过围魏救赵之法把部分朝廷军队吸引到卫州一带，解除李灵曜的压力。
永平节度使张镒率军死守卫州，抵挡着田悦的一次又一次进攻，其麾下有一员大将名叫刘洽，此人原本是市井出身，匡城人，早年做过捕盗吏，因违法，为县令所鞭笞，险些送命，因此冒死从军。凭着一股悍勇，他做到了永平军牙将，此人作战经验丰富，行军打仗颇有头脑，在城墙上指挥若定，有大将之风。田悦猛攻半月有余仍然无法攻破卫州，打得兵士损失惨重、疲惫不堪，只得撤军。
永平军挡住了田悦兵锋的消息传到李适耳中后，李适心里松了一口气的同时开始振奋起来，他立功心切，不顾裴冕、杨绾等人的劝阻，坚持率军向向汴州方向进攻，却犯了轻敌冒进、深入敌境的大忌。
三月二十五，河阳军一万八千人在李适和李元淳的率领从荥阳出发，没过多久就在中牟西北方向遭到了李灵曜的伏击，河阳军当场大乱，将士们纷纷丢盔弃甲向后方逃窜，李适大为惊惧，丢下兵士们打马调头就跑，李元淳虽然极力控制和指挥军队，但兵无战心、大势已去，他在亲兵们的裹挟下逃向荥阳。
李灵曜率军一路追杀，河阳军死伤惨重，被俘者不计其数，太子李适在逃跑的过程中被流失射中后肩胛，身受重伤，逃回荥阳后一病不起，裴冕、杨绾和常衮等人焦急如焚，不得不迅速上报朝廷，并请李元淳收拢溃兵，挡住荥阳，元帅行营迅速撤往洛阳。
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