公元617年8月15日，李渊率兵抵达龙门。他骑在高大的战马上，目光越过滚滚黄河，心中忽然浮现出鲤鱼跃龙门的传说：今日我率军至此，不正如那黄鲤跃龙门之意吗？若起兵成功，我将披黄袍、加冕为天子，是否老天在暗示我前途无量？如今造反尚未成功，但心中已燃起对理想的执着渴望，必须全力以赴，直至梦想成真。

李渊的战略目标是长安，但眼前的黄河湍急，背后是重兵把守的山西永济。他陷入两难：若不与屈突通正面交锋，强渡黄河直取长安，一旦失败，背后将遭屈突通反击；若与屈突通交手，长安的代王杨侑可能派兵支援，使胜算更低。龙门的军议上，裴寂主张先击败屈突通，而李世民则坚持直取长安，争论不休，陷入战略困境。

就在此时，一名将领提出了折中的方案：大部队趁士气高昂迅速渡河直取长安，小部分兵力则负责牵制屈突通。这一计划兼顾双方利益，既利用了军心士气，又防范了后方威胁。李渊随即命王长谐、刘弘基及陈演寿率六千步兵从梁山渡河作为先头部队，而他本人率主力大军渡江入关，直取长安，同时调动偏师围攻牵制屈突通，确保大军顺利渡河，并在渡河成功后与主力会合。

主力顺利渡河后，李渊命李建成、刘文静、王长谐率五万人驻守永丰仓，固守潼关，以防隋军与屈突通援军，同时接应偏师部队；李世民率刘弘基等五万人沿渭河北岸西进，迂回包围长安。两路大军各据要点，目标明确，长安的决战一触即发。

屈突通得知李渊渡河后，急忙领兵驰援长安，但李渊早有安排，偏师部队牵制之下，屈突通在新封被刘文静、王长谐击败，走投无路，只能投靠李渊。李渊打着反杨广、立代王的旗号，赢得民心。长安决战前，李世民、李建成、李渊三路合计二十五万兵力，对长安形成钳形包围。李渊亲率主力屯军春明门西北，与两子合兵一处。

年幼的代王杨侑虽知李渊起兵意图，却无力应对。命卫文升、阴世师严防长安，同时派信使请隋军援兵。李渊决定通过政治攻势施压，由柴绍出马，对守城士兵进行心理战：唐公此来，是为反杨广、辅佐代王，并无反隋之心，请代王勿疑。

柴绍苦口婆心十余日仍无回应，李渊身边武将急于进攻，但李渊明白，唯有保持尊隋姿态，才能在政治上占据主动。杨侑任命卫文升、阴世师守城，但卫文升年高体弱，不久便病故，防务重担落在阴世师与骨仪肩上。二人为难之下竟抓走李渊亲属，甚至挖毁祖坟，触犯中华孝道传统。消息传至李渊耳中，如五雷轰顶。

此事激怒李渊，但他未失理智，立即下令攻城，同时传令：攻入长安后不得毁坏隋朝祖庙，不得伤及杨侑及皇室成员，违者灭三族。公元617年10月27日，李渊下达总攻命令。李建成攻东南，李世民攻西北，李渊坐镇指挥。二十余万将士顶着箭雨、滚木与石块，奋力冲向坚固城墙，十余天奋战，成功打通缺口。

公元617年11月9日，军头雷永吉率先登上城墙，大军蜂拥而上，隋军土崩瓦解，长安被攻下。攻城所需的百十道云梯，消耗了周围竹林与树林，几近殆尽。李渊进入皇宫大殿，看到受惊躲在桌下的代王杨侑。若非先前命令，兵士冲动之下，杨侑恐已身首异处。

李渊心中纠结，但身边姚思廉勇敢指出：唐公举义兵，匡复帝室，尔等不得无礼。李渊遂退兵谢罪，表明尊奉代王之意。姚思廉理解李渊仁义之心，也确认其承诺可信。李渊随后安抚百姓，禁止军队抢劫，并废除隋朝严刑法令。至此，长安之战在李渊的精妙指挥和仁政安抚下，以完胜告终。