王世充也知道形势不妙，在八月中旬，两位大佬在洛阳西北的青城宫阵前开始摊牌。王世充：“你在西环开赌档，我在东环卖白粉，大家各收各的钱，井水不犯河水，今天你带着这么多人来，是想来吃饭呢，还是砸场子？”（隋室倾覆，唐帝关中，郑帝河南，世充未尝西侵，王忽举兵东来，何也？）李世民：“这场子我大唐帮看上了，识相的就交出来，要不然对你可没好处。”（四海咸仰皇风，唯公独阻声教，为此而来！）王世充：“这样吧，动起手来，伤了和气，对大家都没有好处。我把中环的场子费用分一半给你，咱们各走各的路。”（相与息兵讲好，不亦善乎！）李世民：“如果给钱就能解决，还要黑社会做什么？你的场子，我要定了！”（奉诏取东都，不令讲好也！）
王世充苦苦哀求也没让李世民心动，两家只能继续开打。在唐军绝对的战场机动和家族号召力优势面前，王世充的局面急剧恶化。被唐军困死所有重兵把守的据点之后，洛阳周边的郡县长官一面倒地向李世民投降。在形势一片大好的情况下李世民又开始犯喜欢亲自侦察的毛病，九月二十一日他率五百骑登上北邙山魏宣武帝景陵察看敌情，谁知道王世充居然率万人杀出，将世民围在核心。这时候又是单雄信拍马赶到，挥起马槊就朝李世民刺去，可是他不知道此时李世民身边有了一个超级保镖尉迟敬德，结果被他从旁边一槊刺到马下，护送李世民冲出重围。要说王世充军别的没有，那盔甲真叫一个精良，这次被尉迟敬德借助马力刺倒都没事，实在不是一般的重甲防护。两人杀出之后居然还不罢休，招呼了一群唐军骑兵接着跟郑军干，如入无人之境。
此时屈突通又率主力大军赶到，内外夹击，郑军大败，斩首千余级，郑国冠军大将军陈智略被擒，六千王世充起家的老底子——江淮排槊兵被俘，王世充只身逃回洛阳。此战后李世民对尉迟敬德说：“以前大家都说你会叛逃，天意让我相信你是忠诚的，果然现在你救了我的命，这回报来得也太快了把？”其实这句话与其是对尉迟敬德说的，还不如是对当时全体在场的唐军将领说的。虽说尉迟敬德在会不会叛变的问题上得到了上位者的支持，但是身上背负着叛变的名声，在军中受到的排挤是免不了的。这个问题李世民也很难解决，如果强力介入的话不但帮不了尉迟敬德反而会让他更受孤立。而现在尉迟敬德立下了大功，足可以证明他的忠诚，李世民自然要在全军面前敲打一下，让他们知道不要再用老眼光看人。此战还被后人改编成了经典剧目——“单鞭夺槊”，让尉迟敬德在历史上留下了重重地一笔。
可能李世民是中国封建史上最喜欢摆POSE的皇帝，他打洛阳的时候闲着无聊，就精选了千余精锐骑兵，从上到下一身黑衣黑甲，分左右两队，以秦叔宝、程知节、尉迟敬德、翟长孙这四大猛将统领，这就是历史上赫赫有名的玄甲军。俗话说“要想俏，一身皂。”本来李世民就是一大帅哥，再穿一身黑衣黑甲，简直就酷到了无以复加的程度，要是放到了现代，不知要迷翻多少花痴少女。当然帅归帅，这玄甲军可不是样子货，战斗力也是超一流，郑军遇到他们无不被打得丢盔弃甲，可以说是唐军的杀手级部队了。
唐郑两军从九月相持到十一月，此间突然北方告急，“狼要来了！” 眼看新兴的中央帝国就要走上复兴的道路，突厥人如芒刺在背，他们还没有忘记统一的隋帝国给他们造成的伤害，因此小动作开始越来越频繁，越来越露骨。他们公然册立隋齐王遗腹子杨政道为帝，以此为旗号聚集反唐势力，与意欲一统天下的唐王朝对抗。突厥最先是扶植中原的各种势力阻挠唐朝的统一进程，后来眼见各大势力纷纷败阵，最终自己赤膊下场，与唐王朝作正面对决。
上半年李世民收复太原时，新即位的突厥的处罗可汗就自称“援军”赶下来占住马邑等地，李世民的大军一走更打着“盟友”的旗号到太原晃了一大圈，留下好些突厥兵“帮李家镇守”。当时留守太原的并州总管李仲文拿处罗可汗没办法，又有人告他其实是想和突厥联合。对于这个地区，李家如今颇有些惊弓之鸟的紧张感，立刻暂废并州总管府，诏李仲文回朝，又派唐俭前往安抚并州并调查李仲文是否有背叛的行为。如今看着李家要攻下洛阳，唐的势力越来越雄厚。偏偏此时北方边境上一个小“反王”同时本是突厥“打手”之一的郭子和，与突厥的另一个“打手”梁师都起了冲突。他怕被报复干脆降了唐，又和唐朝一起策划对付梁师都。而梁师都也不甘示弱，同样抱上了突厥的粗腿，极力劝说处罗可汗南侵。于是在武德三年，当时突厥处罗可汗在梁师都和自己的王后（即可贺敦）隋义成公主的怂恿之下计划分兵四路大举南侵，西路莫贺咄设（处罗之弟咄苾，也就是后来的颉利可汗）出兵原州，中路泥步设与梁师都出兵延州，处罗出兵并州，突利可汗与奚、契丹、靺鞨等族出兵幽州，窦建德率兵自滏口（今河北磁县西北石鼓山）西入，两军会于晋、绛二州。意图一举攻占整个山西，然后直杀向长安。
收到警报的李渊一面让建成到蒲坂城镇守预备，一面派大臣郑元璹去说服处罗不要派兵，至于条件也不外乎“子女玉帛”啥的。可是这一次却没那么便宜了，处罗是为了日后族群的发展而做下的决定，一些财富贿赂，是起不了作用的。但说来也巧，就在这当口上，处罗可汗于当年十一月突然病死，享国仅十八个月。
史书说突厥人怀疑是郑元璹毒死了处罗，当然李家打死也不承认，两家打起了口水战。最后演变成了历史上非常有趣的一幕，突厥人当时扣留了郑元璹，李渊就又派了自己的侄子向新任颉利可汗送礼，结果颉利想要羞辱他，要他行跪拜之礼，却被拒绝，结果被扣留。然后李渊又派李世民的叔岳父长孙顺德出使，又被扣留。这泥人也有三分土性，结果李渊被惹得性发，豁出去了，也把突厥在唐的使者给扣住不让离开，突唐两家关系就此开始冷淡下来。
处罗可汗的死到底真的是老天爷帮忙，还是李家自己帮自己，到今天已经很难确定。从李家当时的形势来看，处罗的死还真是最符合李家利益的选择。郑元璹此人是个老外交，以前就出使过突厥，据说是一个相当“干敏”的人，又会察言观色又口舌如簧，可能性还真是不小。
此事之后唐王朝一改以往谨守藩臣礼的卑下姿态，使者书信往来由“启”改为了平等的“书”，此后还派遣使者联系西突厥，组成针对东突厥的军事同盟。最后全面加强边塞防御，在各种关卡要道上修筑堡垒要塞，作为防御突厥的屏障。这几管齐下，突厥人意识到唐朝实在不是一个好吃的果子，加上处罗新丧，新任颉利可汗即位后必须稳定内部，因此新生的唐朝赢得了一段难得的休战期。
在郑唐两军相持其间，又有更多的王世充部属向唐军投降，王世充除了几座孤城之外几乎已经什么都没有了。此时王世充知道大势已去，只能于十二月上旬派人向窦建德求救。到了武德四年（公元621年）的二月份，虎牢关向洛阳的粮道也被唐将李君羡所截断，王世充之子王玄应率领的护粮队全军覆没，王玄应只身逃往洛阳。自此洛阳与虎牢关分别被彻底孤立，唐军总攻的机会终于成熟。
二月十三日，李世民指挥唐军主力从北邙山南下，主攻箭头直指洛阳青城宫。唐军的决战意图其实也是王世充所求之不得的，眼看洛阳已经被困死，还不如拼死一搏。以李世民的性格一向喜欢率精锐骑兵冲杀在前，决战中万一王世充的人品大爆发，李世民被打死或者重伤，那就很有希望再次上演咸鱼翻身的好戏。于是王世充立即趁着唐军的攻击营垒还未修好就率众两万从洛阳禁苑方诸门出动，凭借门东故马坊的坚固垣堑，临谷水对唐军摆下了一个防守的阵势。而唐军分兵之后绝对数量也并不多，况且方诸门东地势险要，易守难攻，故马坊的垣堑高大坚固，将士们都觉得如果硬攻的话伤亡必定惨重。但是李世民的想法却与旁人不同，他当时对左右诸将说：“王世充这叫狗急跳墙，也就最后这一下子，今天把他干挺，以后他们就绝不敢再出战了。”因此直接让屈突通率领五千步兵涉水硬撼郑军正面。
并且嘱咐屈突通两军交战之时就在战场上大放烟雾，搅乱战局。当烟雾燃起之后李世民率精锐骑兵从北邙山冲下，与屈突通两面夹击。李世民一马当先突入敌阵，直冲郑军背后，郑军顽强抵抗，死战不退。由于青羊宫地形复杂，唐军骑兵被长堤所阻拦，结果与李世民失散。李世民身边只有将军丘行恭单骑跟随。王世充的数名骑将蜂拥而上，李世民的坐骑被流矢射死，困在核心。危机时刻，丘行恭拨转马头，向驰近李世民的骑将张弓疾射，箭无虚发，追兵稍退，但自己的坐骑也带箭负伤。行恭跳下马背，拔去箭矢，让李世民乘坐，自己手执大刀，跳跃大呼，连斩数人，杀开一条血路，终于引李世民冲出敌阵，与大军会合，此战可以说是李世民整个作战生涯当中最为凶险的战斗之一。后来，世民即帝位后，依然对此情景念念不忘，下诏在石碑上刻画丘行恭拔箭的样子，立于昭陵，这就是著名的昭陵六骏之一—“飒露紫”，现藏于美国费城大学博物馆。
在唐军的强大攻势面前，王世充亦率部殊死战斗，先后四次被打散，但又顽强地集结起来继续战斗。唐军骠骑将军段志玄杀入敌阵之后马匹被刺倒，结果被郑军所擒，郑军两名骑兵夹着他并抓住他的发髻，准备过河，段志玄奋勇跳起，将那两名骑兵都拉得掉下马来，段志玄抢了马匹奔回唐军，后面有几百名郑军骑兵追赶都未能得逞。血战三个时辰之后，郑军终于支撑不住，被迫撤回洛阳城中。李世民率军追击，杀至洛阳城下，并将洛阳团团包围，此战郑军被俘斩七千多人，唐军亦损伤不小，从战术上来说唐军仅仅是惨胜而已，但是从战略上来说打破了王世充寄浑水摸鱼的希望，将郑军牢牢地困死在洛阳，已经立于不败之地。
