從這年秋天一直到第二年春天，唐軍把東都越圍越緊，日夜不停地攻城。王世充在城里嚴密防守，不斷用石炮、弩箭襲擊城外唐軍。日子一久，唐軍將士也感到疲勞，有人向李世民建議暫時停止進攻，回長安休整后再打。

　　李世民說：“現在四周各州都已經投降，洛陽成了一座孤城，遲早可以攻下，怎么能半途停下來。”接著就向將士發出命令說：“不攻下東都，決不退兵。”

　　王世充被逼得走投無路，只好派人偷偷地出城，趕到河北向竇建德求救。

　　竇建德領導的起義軍是河北一支強大的力量。王世充自稱鄭帝以后，竇建德也自稱皇帝，國號叫夏，攻占了唐軍許多土地。他接到王世充的求救信，一面帶領三十萬人馬，水陸并進，援救東都；一面派出使者給李世民送去一封信，要李世民退回關中。

　　唐軍許多將軍都被夏軍的強大兵力嚇得害怕了，主張暫時離開東都。但是有人認為王世充兵力還很強，缺少的是糧食。如果讓竇建德跟王世充兩軍會合，用河北的糧食接濟東都，那末勝利就沒有希望了。

　　所以，一定要把南下的竇建德大軍堵住。

　　李世民接受了這個意見，把李元吉留在東都繼續圍攻王世充，自己帶三千多精兵北上，扼守武牢關（就是虎牢關。在今河南滎陽汜水鎮）。

　　竇建德大軍到了武牢關，被唐兵攔住，夏軍發起幾次進攻都沒成功，李世民卻派輕騎兵抄小路，把夏軍的糧道切斷了。

　　竇建德認為自己兵力強大，不怕攻不下武牢關。他拒絕了他部下和妻子的勸阻，命令全軍出動，擺開陣勢，鼓噪著沖了過來。

　　李世民上高地觀察了夏軍的陣勢，說：“竇建德沒有遇到過強大的敵手，從他的陣勢，就可以看出他驕傲輕敵。我們只要按兵不動，等待他們兵士疲勞的時候，一舉出擊，一定能打敗他們。”

　　夏軍兵士擺開陣勢，準備交鋒。但是，從早上到中午，還沒有見唐軍出來交戰，兵士們又疲勞，又饑餓，有的坐在地上，有的到河灘上舀水喝。李世民一見時機已到，就命令將士渡過汜水，直沖竇建德大營。

　　竇建德正和他的將帥在大營聚會，聽到唐軍騎兵突然沖來，趕忙指揮騎兵應戰。雙方發生了激戰，陣地上塵土飛揚，箭如雨落。

　　李世民乘夏軍不防備，帶領一支隊伍猛插到夏軍陣后，舉起了唐軍的大旗。夏軍將士回頭一看，以為唐軍已經占領大營，沒有心思再戰，爭先恐后地逃散。竇建德在混戰中受了傷，被唐軍俘虜了。

　　竇建德失敗后，李世民再回兵圍攻東都。王世充還想突圍，將士們說：“現在夏王已經失敗，我們就是突圍出去，也沒有用。”王世充眼看大勢已去，只好向唐軍投降。

　　竇建德被送到長安，不久就被殺害，他的部將劉黑闥（音ｔà）率領河北夏軍，繼續和唐軍作戰。唐軍又花了三年時間，才把河北地區穩定下來。公元６２３年，唐統一中國的戰爭基本結束。但是，唐朝皇室內部的矛盾卻尖銳起來。