公元619年三月，刘武周在突厥的支持下大举南下，攻打并州，就是太原地区。并州的总管李元吉支持不住，逃回了长安。致使晋州等地也失守，关中地区震动。李渊想放弃河东的这个地区，遭到李世民的反对，他认为河东是富庶之地，也是京城的重要依托，还是起兵之地，所以不能放弃，他愿意领兵夺回来。李渊便命李世民领兵出征，十一月，李世民趁黄河结冰的机会顺利渡河，然后用“坚壁挫锐”的战术来和刘武周的大将宋金刚对峙。李世民坚守不出，挫敌锐气，待机而动，因为他知道敌军深入，必定会粮草不济。次年的二月，在宋金刚军粮草缺乏时破敌于介休城，刘武周放弃太原北逃。接着，李世民又麾军北进，终于在公元620年四月歼灭了刘武周，收复了河东全境。
同年七月，李世民率兵挺进中原，势如破竹，相继收复了河南的多数郡县，将隋朝的残余势力王世充围困在洛阳孤城之中。接着，又果断地采取围城打援的作战策略，生擒了窦建德，迫降了王世充，相继平定了隋末以来两个势力最强的领袖。
如果说李世民在唐朝建立之前已建有战功的话，那建立唐朝之后统一全国的军功则无人能与其匹敌。也正因为有了如此的赫赫战功，李世民才有了要帝位的强烈愿望，才导致哥哥建成的嫉妒与谋害，才有了兄弟相残的玄武门之变。
玄武门之变
由于唐太宗统一全国的赫赫战功，使其在朝野上下的威信日增，高祖李渊也给了他相当重的权力，他的官职是尚书令，而更重要的是他还掌握着大量军队，除此之外，他在随父起兵和统一全国的战争中，利用自己特殊地位和条件，收罗了大批谋臣猛将，如敬迟敬德、李靖、房玄龄等，逐渐组成了一个以他为核心的政治集团。这个文武具备的政治集团的形成和他在唐王朝中的特殊地位，引起了他的哥哥皇太子建成的嫉妒，同时也使他感受到了严重的威胁，为了维护自己的皇位继承权，太子建成也大力收罗人马，扩充自己的势力，同时还把弟弟齐王李元吉拉入自己的东宫集团，俩人合谋对付李世民。而统一战争结束之后，李世民逐渐产生了觊觎帝位的野心，于是李世民与太子建成的争权活动便逐渐由暗斗转向明争。
公元624年六月，庆州总管杨文干叛乱，牵涉到了太子李建成，李渊命李世民讨伐，还许诺在平定后立他为太子。但事后，李渊又听从李元吉和后妃的话，改了主意，这无异加剧了兄弟之间的争夺。公元626年双方已成剑拔弩张之势。
有一天夜里，李建成请李世民去饮酒。他在酒里偷偷放了毒药，李世民喝下去以后，心痛剧烈，吐了好多血，幸亏淮安王李神通将李世民送回秦王府才得救。李建成和李元吉并没有就此罢休，反而更加紧了行动。他们在唐高祖面前说李世民的坏话，想借父亲的手杀了他，于是他们在李渊的支持下将房玄龄和杜如晦调出了秦王府，削弱了李世民的力量。
而就在兄弟们激烈争夺继承权的时候，恰逢突厥南侵，李建成和李元吉觉得时机到来，便由李建成建议让李元吉代替李世民北伐突厥，李渊同意了，然后，他们就进一步提出，调秦王的部下大将尉迟敬德和秦叔宝等人随同出征，还要求将秦王的精兵划归李元吉统领。这很明显是想孤立李世民，然后再下手除掉他，而李渊也同意了。于是李建成和李元吉商议在出兵饯行的时候，派人将李世民刺死。这件事被太子李建成的一个属官得知后，他马上向李世民报告了这个机密消息，于是李世民手下的几个亲信知道了，都劝李世民抢先动手，除掉李建成和李元吉，以免后患，李世民答应了。
6月3日，李世民向李渊报告了李建成和李元吉二人的阴谋，还趁机告发他们**后宫，李渊答应第二天早朝时对质，处理此事。李世民并没有将希望寄托在父亲的处理上，因为先前父亲总是偏袒他们，他果断部署了行动计划。
李世民去见李渊的事被倾向李建成的后宫张婕妤得知，她马上派人密告李建成，但李建成认为京城守卫都是自己的人，不会出什么意外。
6月4日清晨，李世民命属将伏兵于长安宫城北门口即玄武门，而此前他已成功地收买了李建成的将领——玄武门守将，而被蒙在鼓里的李建成还认为守城门的是自己的属将，所以就放心大胆地和李元吉去上朝，可是等他俩走到临湖殿时，发觉守门的士卒不是自己的属下，感到不妙，就立刻掉转马头往回走。这时候，李世民骑马赶来，李元吉立刻拉开弓就向李世民连射了三箭，可都没射中。而武艺高强的李世民拉开弓箭，“嗖”地一下就把李建成射下马来，然后再补上一刀，杀死了他。李世民的部将赶上去，把李元吉也射下了马，砍死了。
这时候，唐高祖正在太极宫的湖里划船，李世民的部下跑来报告说李建成和李元吉要造反，已经被秦王杀死，李渊只好下诏平息了两派的激战，立李世民为皇太子。两个月以后，也就是626年8月，李渊自称太上皇，让李世民作了皇帝，史称唐太宗，李世民这年二十七岁，次年正月，改年号为贞观，从此李世民开始了他新的政治生涯。
皇位坐稳、大权在握之后的唐太宗，给死在他刀下的两个兄弟追加封号，把他们重新安葬，出殡的时候，还登上城楼远望，大哭一场……
一天散朝后，唐太宗和宰相房玄龄闲谈时，唐太宗忽然问道：“自古以来，国史为什么都不让本朝的君主看呢？”