十多年后，安禄山和史思明背叛大唐谋反。很快东都洛阳便被叛军攻陷，756年安禄山的叛军逼近长安。在这千钧一发时刻，昔日不可一世的唐玄宗只好携家带口走上了逃亡之路。唐玄宗带着杨贵妃和诸皇子皇孙以及他们的妃嫔仓皇出逃，当然李亨及其皇子皇孙也在其中，但是却落下了沈皇后。
根据史书记载，可能沈皇后当时离得远，没有被及时带走。因此，当安禄山的叛军杀进长安城，沈皇后等未逃走的皇室宗亲便成了叛军俘虏，后被囚禁到了洛阳。唐玄宗一行，在走到马嵬坡时，和太子李亨分道。唐玄宗继续西逃去了成都，李亨则选择北上去了灵武，后在那里称帝。
李亨在灵武称帝后，便封长子李豫为天下兵马大元帅。757年李豫收复洛阳，在那里见到了被囚禁了一年多的沈皇后。758年李豫被立为太子，此时的平叛工作尚未完成，由于种种原因当时沈皇后并没有被带回长安，而是被安置在了洛阳宫中。
可是没想到的是，759年洛阳再次被史思明攻陷。虽然此前李光弼已经让河南尹李若幽带领官民撤离，洛阳陷落时只是一座空城，但是从此沈皇后便失踪了。762年唐肃宗李亨去世，李豫即位是为唐代宗。唐代宗即位后不久便派郭子仪、李光弼等领兵收复了洛阳，但是仍然没有沈皇后的下落。
