到了公元620年春季，正月，将军秦武通进军蒲坂攻打王行本，王行本出战兵败，粮尽援绝，想突围逃跑却无人跟随。戊寅日，他打开城门投降。辛巳日，唐高祖亲临蒲州，斩杀王行本。秦王李世民率领轻骑兵到蒲州拜见高祖。宋金刚率军围攻绛州，癸巳日，高祖返回长安。

李世积谋划等窦建德抵达河南后，突袭他的军营将其杀死，希望能夺回父亲并献上窦建德的土地归顺唐朝。恰逢窦建德的妻子生产，许久未能南下。

曹旦是窦建德的妻兄，在河南大肆侵扰，依附他的各路盗贼都心怀怨恨。盗贼首领魏郡人李文相，号称李商胡，聚集五千多人占据孟津中潬；他的母亲霍氏也擅长骑射，自称霍总管。李世积与李商胡结拜为兄弟，入宫拜见霍氏。霍氏哭着对李世积说：“窦建德残暴无道，何必侍奉他！”李世积说：“母亲不必担忧，不出一个月，我必杀他，与您一同归顺唐朝！”李世积告辞后，霍氏对李商胡说：“东海公（李世积）答应和我们一起除掉这贼人，事久生变，何必等他来，不如尽快行动。”当晚，李商胡召集曹旦的二十三名副将，设宴灌醉后将他们全部斩杀。曹旦的部将高雅贤、阮君明还在河北未渡河，李商胡用四艘大船运送河北的三百名士兵，行至河中央时将他们全部杀害。有一名兽医游泳逃脱，到南岸告知曹旦，曹旦立即严密警戒防备。李商胡举事后，才派人通知李世积。当时李世积与曹旦军营相连，郭孝恪劝说李世积袭击曹旦，李世积犹豫不决，得知曹旦已有防备，便与郭孝恪率领数十名骑兵投奔唐朝。李商胡又率领两千精锐向北袭击阮君明，将其击败。高雅贤收拢部众逃走，李商胡追击不及返回。窦建德的大臣们请求诛杀李世积的父亲李盖，窦建德说：“李世积本是唐臣，被我俘获后仍不忘本朝，是忠臣，他的父亲有何罪！”于是赦免了李盖。甲午日，李世积、郭孝恪抵达长安。曹旦随后攻取济州，又返回洺州。

二月庚子日，唐高祖亲临华阴。

刘武周派兵侵犯潞州，攻陷长子、壶关二县。潞州刺史郭子武无法抵御，高祖派将军河东人王行敏率军援助。王行敏与郭子武不和，有人传言郭子武将要反叛，王行敏斩杀郭子武示众。乙巳日，刘武周再次派兵侵犯潞州，被王行敏击败。

壬子日，开州蛮族首领冉肇则攻陷通州。

甲寅日，朝廷派遣将军桑显和等人进军夏县攻打吕崇茂。

起初，工部尚书独孤怀恩攻打蒲坂，久攻不下且伤亡惨重，高祖多次下诏书责备他，独孤怀恩因此心怀怨恨。高祖曾开玩笑对他说：“你姑姑的儿子（指隋炀帝、唐高祖自己）都已成为天子，接下来该轮到舅舅的儿子了吧？”独孤怀恩也颇以此自负，有时扼腕感叹：“我家难道只有女子尊贵吗？”于是与部下元君宝图谋反叛。恰逢独孤怀恩、元君宝与唐俭都被尉迟敬德俘获，元君宝对唐俭说：“独孤尚书近来在谋划大事，若能早做决断，怎会遭受这般屈辱！”后来秦王李世民在美良川击败尉迟敬德，独孤怀恩逃回唐朝，高祖再次派他领兵攻打蒲坂。元君宝又对唐俭说：“独孤尚书历经危难得以返回，又重回蒲坂，可谓王者不死啊！”唐俭担心独孤怀恩谋反成功，便劝说尉迟敬德，请求派刘世让返回唐朝联络求和，尉迟敬德听从了他的建议，唐俭趁机将独孤怀恩的谋反情况上报朝廷。当时王行本已投降，独孤怀恩进入蒲坂占据城池，高祖正准备渡河前往独孤怀恩的军营，已经登上渡船，刘世让恰好赶到。高祖大惊说：“我能幸免，难道不是天意吗！”于是派人召见独孤怀恩，独孤怀恩不知事情败露，乘坐轻舟前来，随即被逮捕交给官吏处置，部下党羽也被分头抓捕。甲寅日，朝廷诛杀独孤怀恩及其党羽。

窦建德率军攻打李商胡，将其斩杀。窦建德在洺州鼓励督促农桑生产，辖区内没有盗贼，商人旅客可在野外露宿。

突厥处罗可汗迎接杨政道，立他为隋王。留在北方的中原官员百姓，处罗可汗将他们全部划归杨政道管辖，共有一万多人。杨政道设置百官，全部依照隋朝制度，在定襄建都。

三月乙丑日，刘武周派遣部将张万岁侵犯浩州，李仲文率军击退敌军，俘获斩杀数千人。

朝廷改“纳言”为“侍中”，“内史令”为“中书令”，“给事郎”为“给事中”。

甲戌日，任命内史侍郎封德彝为中书令。

王世充的将帅和州县官员相继前来投降，王世充于是加重刑罚：一人叛逃，全家无论老幼全部处死；允许父子、兄弟、夫妇互相告发，告发者可免罪。又实行五家连保制，若有一家全家逃亡，四邻未察觉，都要连坐处死。杀人越多，逃亡的人反而越多，以至于打柴的人出入都有数量限制；公私都陷入困境，民不聊生。王世充又将宫城作为大监狱，凡是他猜忌的人，连同家属一起关押在宫中；将领们外出征战，也将家属作为人质扣押在宫中，被关押的人常常不少于一万，每天都有几十人饿死。王世充还任命尚书省官员担任司、郑、管、原、伊、殷、梁、凑、嵩、谷、怀、德等十二州的营田使，尚书省的丞、郎官员能担任此职的，都喜若登仙。

甲申日，行军副总管张伦在浩州击败刘武周，俘获斩杀一千多人。

西河公张纶、真乡公李仲文率军进逼石州，刘季真恐惧之下诈降。乙酉日，朝廷任命刘季真为石州总管，赐姓李氏，封彭山郡王。

蛮族首领冉肇则侵犯信州，赵郡公李孝恭率军迎战失利。李靖率领八百士兵突袭，斩杀冉肇则，俘获五千多人；己丑日，收复开州、通州。李孝恭又进击萧铣的东平王阇提，将其斩杀。

夏季四月丙申日，唐高祖祭祀华山；壬寅日，返回长安。朝廷设置益州道行台，将益、利、会、鄜、泾、遂六州总管划归其管辖。

刘武周多次攻打浩州，都被李仲文击败。宋金刚军中粮食耗尽，丁未日，宋金刚向北逃窜，秦王李世民率军追击。

罗士信围攻慈涧，王世充派太子王玄应率军救援，罗士信将王玄应刺落马下，部下及时救援，王玄应才得以幸免。

壬子日，任命显州道行台杨士林为行台尚书令。甲寅日，加授秦王李世民为益州道行台尚书令。

秦王李世民在吕州追上寻相，大败敌军，乘胜追击逃敌，一昼夜行军二百多里，作战数十次。抵达高壁岭时，总管刘弘基拉住马缰绳劝谏说：“大王击败敌军，追击到这里，功劳已经足够了。继续深入不止，难道不爱惜自身吗！况且士兵们又饿又累，应当在此扎营，等待兵马粮草集结完毕后再进军，还不算晚。”李世民说：“宋金刚计穷而逃，军心涣散；功劳难以成就却容易失败，时机难得却容易丧失，必须趁此势头消灭他。如果拖延停留，让他制定好计策、做好防备，就再也无法攻打了。我竭尽忠诚为国效力，怎会顾及自身安危！”于是策马前进，将士们不敢再提及饥饿。在雀鼠谷追上宋金刚，一天之内作战八次，全部获胜，俘获斩杀数万人。夜晚，军队在雀鼠谷西原宿营，李世民已经两天未进食、三天未脱铠甲了，军中仅剩下一只羊，李世民与将士们分着吃了。丙辰日，陕州总管于筠从宋金刚军中逃脱前来投奔。李世民率军赶赴介休，宋金刚还有两万兵力，戊午日，宋金刚出兵西门，背城列阵，阵形南北长七里。李世民派遣总管李世积等人出战，唐军稍稍退却，敌军趁机追击。李世民率领精锐骑兵从敌军阵后突袭，宋金刚大败，被斩首三千级。宋金刚率领轻骑兵逃走，李世民追击数十里，抵达张难堡。浩州行军总管樊伯通、张德政占据堡垒坚守，李世民摘下头盔示意，堡内士兵又喜又哭。身边的人告知士兵们秦王未进食，士兵们献上浊酒和粗米饭。

此时，尉迟敬德收拢残部坚守介休。

秦王李世民派任城王李道宗、宇文士及前往劝降，尉迟敬德与寻相献出介休和永安城投降。李世民得到尉迟敬德十分高兴，任命他为右一府统军，让他统领原有八千部众，与各军营穿插驻扎。屈突通担心他叛乱，多次进言劝阻，李世民不听。刘武周得知宋金刚战败，极度恐惧，放弃并州逃往突厥。宋金刚收拢残部想再战，部下无人愿意追随，只得率领百余名骑兵也逃奔突厥。

李世民抵达晋阳，刘武周任命的仆射杨伏念献城投降。唐俭封存府库等待李世民接管，刘武周占据的州县全部归入唐朝版图。

不久，宋金刚谋划逃往上谷，被突厥追兵抓获，处以腰斩之刑。岚州总管刘六儿曾跟随宋金刚在介休，被秦王李世民擒获斩杀。他的兄长刘季真放弃石州，投奔刘武周部将马邑人高满政，高满政将其杀死。

刘武周南下入侵时，内史令苑君璋劝谏说：“唐主率领一州兵力就夺取长安，所向无敌，这是上天授予的天命，非人力所能抗衡。晋阳以南道路险要狭窄，孤军深入且无后援，若进军作战不利，怎能返回！不如北联突厥，南结唐朝，面南称王，才是长久之计。”刘武周不听，留下苑君璋镇守朔州。战败后，他哭着对苑君璋说：“不听你的劝告，才落到这般田地。”许久之后，刘武周谋划逃回马邑，事情败露，被突厥杀死。突厥又任命苑君璋为大行台，统领他的残部，还派郁射设领兵协助镇守。

庚申日，怀州总管黄君汉在西济州攻打王世充的太子王玄应，大败敌军；熊州行军总管史万宝在九曲截击，再次击败他。

辛酉日，王世充攻陷邓州。

高祖得知并州平定，十分喜悦。壬戌日，宴请群臣，赏赐丝织品，让他们自行进入府库，尽力取用。恢复唐俭的官爵，仍任命他为并州道安抚大使；独孤怀恩被查抄的田宅财物，全部赏赐给唐俭。

李世民留下李仲文镇守并州，刘武周多次派兵入侵，都被李仲文击败，攻克城堡百余座。朝廷下诏任命李仲文检校并州总管。

五月，窦建德派高士兴在幽州攻打李艺，未能攻克，撤军至笼火城。李艺率军袭击，大破高士兴部，斩首五千级。窦建德的大将军王伏宝，勇猛谋略在军中首屈一指，众将嫉妒他，诬告他谋反，窦建德将其杀害，王伏宝临死前说：“大王为何听信谗言，自断左右手啊！”

起初，尉迟敬德领兵协助吕崇茂镇守夏县，高祖暗中派使者赦免吕崇茂的罪责，任命他为夏州刺史，让他图谋除掉尉迟敬德，事情败露，尉迟敬德杀死吕崇茂。尉迟敬德离开后，吕崇茂的残余党羽重新占据夏县坚守。秦王李世民率军从晋州返回攻打夏县，壬午日，攻破城池后屠城。

辛卯日，秦王李世民抵达长安。

当月，突厥派阿史那揭多向王世充进献一千匹马，并且请求通婚；王世充将宗室女子嫁给她，还与突厥互通贸易。

六月壬辰日，朝廷下诏任命和州总管、东南道行台尚书令楚王杜伏威为使持节、总管江淮以南诸军事、扬州刺史、东南道行台尚书令、淮南道安抚使，进封吴王，赐姓李氏。

显州行台尚书令楚公杨士林，虽接受唐朝官爵，却北结王世充，南通萧铣；朝廷下诏命庐江王李瑗与安抚使李弘敏率军讨伐。军队尚未出发，长史田瓒因被杨士林猜忌，甲寅日，田瓒杀死杨士林，投降王世充，王世充任命田瓒为显州总管。

秦王李世民讨伐刘武周时，突厥处罗可汗派弟弟步利设率领两千骑兵援助唐朝。刘武周战败后，当月，处罗可汗抵达晋阳，总管李仲文无法约束；处罗可汗又留下伦特勒，让他率领数百人，声称协助李仲文镇守，在石岭以北地区都留下兵力戍守后才离去。

高祖商议攻打王世充，王世充得知后，召集各州镇的骁勇将士齐聚洛阳，设置四镇将军，招募士兵分别守卫四座城池。秋季七月壬戌日，朝廷下诏命秦王李世民统领各路军队攻打王世充。陕东道行台屈突通的两个儿子在洛阳，高祖对屈突通说：“如今想让你东征，你的两个儿子怎么办？”屈突通说：“我昔日曾是俘虏，本应被处死，陛下不仅释放我，还给予我恩宠礼遇。当时我心口发誓，愿以余生为陛下尽忠效命，只担心不能为国捐躯。如今得以充任先锋，两个儿子又有什么值得顾念的！”高祖感叹道：“忠义之士，竟能如此！”

癸亥日，突厥派使者暗中前往王世充处，潞州总管李袭誉截击，击败突厥使者，俘获牛羊数以万计。

骠骑大将军可朱浑定远告发：“并州总管李仲文与突厥勾结，企图等洛阳开战之际，率领胡骑直入长安。”甲戌日，朝廷命皇太子镇守蒲坂防备，又派礼部尚书唐俭安抚并州，暂时废除并州总管府，征召李仲文入朝。

壬午日，秦王李世民抵达新安。王世充派魏王王弘烈镇守襄阳，荆王王行本镇守虎牢，宋王王泰镇守怀州，齐王王世恽检校南城，楚王王世伟守卫宝城，太子王玄应守卫东城，汉王王玄恕守卫含嘉城，鲁王王道徇守卫曜仪城，王世充亲自率领作战军队，左辅大将军杨公卿统领左龙骧二十八府骑兵，右游击大将军郭善才统领内军二十八府步兵，左游击大将军跋野纲统领外军二十八府步兵，总计三万人，抵御唐朝军队。王弘烈、王行本是王世伟的儿子；王泰是王世充的侄子。

梁师都率领突厥、稽胡军队入侵，行军总管段德操击败敌军，斩首一千多级。

罗士信率领前锋围攻慈涧，王世充亲自率领三万兵力救援。己丑日，秦王李世民率领轻骑兵前去侦察王世充军情，突然与其遭遇，寡不敌众且道路险峻，被王世充包围。李世民身边将士驰马射箭，敌军纷纷应弦倒地，俘获王世充的左建威将军燕琪，王世充才率军撤退。李世民返回军营时，尘土满面，士兵们认不出他，想要阻拦，李世民摘下头盔自报身份，才得以进入。次日，李世民率领五万步兵骑兵进军慈涧；王世充撤回慈涧的守军，返回洛阳。李世民派行军总管史万宝从宜阳南下占据龙门，将军刘德威从太行山东进包围河内，上谷公王君廓从洛口截断王世充的粮道，怀州总管黄君汉从河阴攻打回洛城；大军屯驻在北邙，连营进逼洛阳。王世充的洧州长史繁水人张公谨与刺史崔枢献城投降。

八月丁酉日，南宁西爨蛮族派使者入朝进贡。起初，隋末蛮族首领爨玩反叛，被诛杀，他的儿子们沦为官奴，其领地被朝廷放弃。高祖即位后，任命爨玩的儿子爨弘达为昆州刺史，让他护送父亲的灵柩回乡安葬；益州刺史段纶趁机派使者招抚爨氏部落，各部族纷纷投降。