Военную службу начинал под командованием наместника Фуменга, в отдаленной китайской провинции (ныне Аксу), и впервые отличился в 745 году в походе на Файзабад. С 748 года, после отставки Фуменга, служил под командованием Гао Сяньчжи. Участвовал в Таласской битве, после которой Ли Ши рекомендовал главнокомандующему Гао приблизить его к себе. Впоследствии Дуан служил заместителем у преемника Гао и за свою долгую службу сменил нескольких начальников, всегда оставаясь верным и надежным помощником. Его настолько уважали в войсках, что даже во время мятежа, когда солдаты перебили всех офицеров, Дуана никто не рискнул тронуть.
Дуан Сиуши был приверженцем строгой дисциплины и верности долгу. Впоследствии, будучи уже заместителем главнокомандующего имперской армии и поняв во время военного совета, что его очередной начальник собирается предательски свергнуть императора и занять его место, набросился на командующего и стал бить его грифельной доской. Все присутствующие настолько опешили от неожиданности, что поначалу никто даже не двинулся с места. Однако через некоторое время телохранители главнокомандующего все же вышли из оцепенения и обезглавили Дуана. Главнокомандующий искренне сожалел о случившемся и велел похоронить доблестного офицера со всеми воинскими почестями.
Практически сразу же после победы над Омейядами Абу Муслиму пришлось вести борьбу с многочисленными противниками, как среди арабов, так и среди персов-зороастрийцев. Наибольшую опасность представляло восстание, поднятое в Бухаре, в котором участвовало более 30 тысяч городского населения. Абу Муслим послал против него своего верного сподвижника Зияда ибн Салиха, который успешно справился с задачей. Затем Абу Муслим направил Зияда к Таразу на помощь осажденному там китайцами арабскому гарнизону. Понимая, что действовать против регулярных китайских войск не то же самое, что против повстанцев, Абу Муслим собрал в Мерве подкрепление для помощи Зияду.
Будучи ловким политиком и харизматичной личностью, Абу Муслим смог одержать победу над всеми внутренними и внешними врагами. Однако его огромная популярность среди населения Хорасана, для которого он являлся не только главным представителем государственной власти, но и вероучителем, возбудила опасения у Аббасидов. В результате Абу Муслим вынужден был вступить в борьбу с теми, кто был обязан ему троном. В конце концов его удалось обманом завлечь ко двору, где он был убит по приказу аббасидского халифа аль-Мансура, опасавшегося его влияния.
Однако партия Абу Муслима продолжала существовать; руководители целого ряда шиитских движений в Персии и Мавераннархе еще долго выступали под его именем, символом которого стали белые одежды и белое знамя.
Абу Муслим известен также тем, что по его приказу в 752–53 годах были выстроены городские стены и башни Самарканда.