天宝十四载（755年），安史之乱爆发，朝廷命朔方军东征叛军，白元光率所部的结义营随朔方节度使
李光弼出土门。累官太子詹事，封南阳郡王，又任两都（
长安、
洛阳市）游弈使。
至德二载（757年），天下兵马元帅
李豫（李豫）、副元帅
郭子仪率军收复长安。
唐军进入
长安后，白元光先率兵清宫，将叛军的余党歼灭。在战斗中，他身被数创，
李亨李亨亲自为他上药。其后转任卫尉卿，兼朔方军先锋。
乾元二年（759年），叛军首领
史思明进攻
孟州市（今河南孟县南），李光弼命白元光负责指挥骑军应战。后来，白元光历任
灵武市留后、定远城使等职。
广德元年（763年），唐代宗下诏将白元光等人的画像悬挂于凌烟阁上。