李淵思索再三，折中李世民和裴寂的意見，命劉文靜帶領一部分軍隊繼續圍困河東，他和李建成、李世民率領其余軍隊奔襲長安。 屈突通率領了四萬軍隊援救長安，被劉文靜的軍隊阻攔，只好退守潼關。義軍兵臨長安城下，隋軍已成驚弓之鳥。李建成的軍隊率先攻上長安城頭。李淵效仿漢劉邦，對軍隊約法三章。義軍進入長安，得到百姓擁戴。李淵尊立代王楊侑為皇上，（后人稱其為隋恭帝），改國號為義寧。恭帝封李淵為唐王，李淵任命李建成為唐世子，李世民為秦國公。長安失守的消息傳到江都，隋煬帝還在和嬪妃們吟詩寫字，月容痛心疾首，質問父親，是不是想做第二個陳后主。隋煬帝大怒，打傷了月容。早朝時，隋煬帝詢問長安的情況，眾臣都不敢將長安失守的真實情況稟報隋煬帝。