光顏與兄光進以葛旃善騎射，兄弟自幼皆師之，葛旃獨許光顏之勇健，己不能逮。及長，從河東軍為裨將，討李懷光、楊惠琳，皆有功。後隨高崇文平蜀，搴旗斬將，出入如神，由是稍稍知名。自憲宗元和已來，曆授代、洺二州刺史、兼禦史大夫。
九年，將討淮、蔡，九月，遷陳州刺史，充忠武軍都知兵馬使。逾月，遷忠武軍節度使、檢校工部尚書。會朝廷征天下兵，環申、蔡而討吳元濟，詔光顏以本軍獨當一麵。光顏於是引兵臨溵水，抗洄曲。明年五月，破元濟之師於時曲。
初，賊眾晨壓光顏之壘而陣，光顏不得出，乃自毀其柵之左右，出騎以突之。光顏將數騎冒堅而衝之，出入者數四。賊眾盡識，矢集於身如蝟。其子攬光顏馬鞅，止其深入。光顏舉刃叱之，乃退。於是人爭奮躍。賊乃大潰，死者數千人。捷聲至京師，人人相賀。時伐蔡之師，大小凡十餘鎮，自裴度使還，唯奏光顏勇而知義，終不辱命。至是，果立功焉。是歲十一月，光顏又與懷汝節度烏重胤同破元濟之眾於小溵河，平其柵。
初，都統韓弘令諸軍齊攻賊城，賊又徑攻烏重胤之壘。重胤禦之，中數槍，馳請救於光顏。光顏以小溵橋賊之堡也，乘其無備，使田穎、宋朝隱襲而取之。
乃平其城塹，由是克救重胤。韓弘以光顏違令，取穎及朝隱將戮之。穎及朝隱勇而材，軍中皆惋惜之。光顏畏弘不敢留。會中使景忠信至，知其情，乃矯詔令所在械係之。走馬入見，具以本末聞。憲宗赦忠信矯詔罪，令即往釋穎及朝隱。弘及光顏迭以表論。憲宗謂弘使曰：“穎等違都統令，固當處死。但光顏以其襲賊有功，亦可宥之。軍有三令五申，宜舍此以收來效。”及以詔諭弘，弘不悅。十一年，光顏連敗元濟之眾，拔賊淩雲柵，憲宗大悅，賜其告捷者奴婢銀錦。進位檢校尚書左仆射。