隋末天下大乱，群雄四起，而其中最为声势浩大的，莫过于瓦岗起义军。然而洛阳一战，瓦岗军遭遇了王世充与宇文化及的联手围剿，李密这个曾经一呼百应的领袖被迫投奔李渊，其麾下将士各自奔散。曾经雄踞中原、威震一方的瓦岗起义军，顷刻间土崩瓦解。至此，能真正掌控天下、具备统一大势的，只剩下长安的李渊、洛阳的王世充，以及河北的窦建德三股力量。 三人不仅手握雄厚实力，更拥有统一天下的名正言顺。李渊据有国都长安，王世充掌控东都洛阳，而窦建德则依附于从江都北返的隋炀帝旧朝廷。武德三年（620年），李世民率军围攻洛阳王世充，窦建德闻讯紧急驰援，由此掀开了一场决定隋末天下归属的三皇之战。

洛阳是隋朝大运河上的战略枢纽，北接幽燕，南通江淮，西通关中，同时也是天下钱粮运转长安的中转站。城郊设有含嘉仓、洛口仓等巨型粮仓，其战略地位至关重要。大业十三年（617年），瓦岗军攻破洛口仓，开仓施粮，救济百姓，赢得民心如潮，同时集结三十万兵力猛扑洛阳。洛阳急报江都，隋炀帝调动全国精兵前来救援，而江都守将王世充亦率江淮劲卒二万人驰援洛阳。然而总指挥薛世雄在河间七里井途中遭到窦建德起义军的伏击，全军覆没，炀帝只得任命王世充接替总指挥之位。 大业十四年（618年）三月，宇文化及在江都起兵叛乱，隋炀帝被杀。五月，皇帝驾崩的消息传至洛阳，王世充、元文都、卢楚等七人遂拥立留守洛阳的越王杨侗为帝，改元皇泰，是为隋恭帝。而宇文化及则扶隋炀帝侄秦王杨浩登基，率隋军北上，企图西返关中。与此同时，长安的李渊自立为帝，国号唐，建元武德。

六月，宇文化及部队逼近洛阳郊外，意图攻城立据。元文都、卢楚等人商议封李密为太尉，并承诺若击败宇文化及，李密可入朝辅政。李密因久攻洛阳未克，又被隋军和宇文化及夹击，心生忧虑，最终接受任命，转而攻打宇文化及。宇文化及本是草包，竟被李密追得节节败退。当一封封捷报送进洛阳，王世充心中悸动不已——他忘不了李密曾亲手斩杀瓦岗军中多名亲随。原以为李密与宇文化及两败俱伤，没料到对手如此不堪一击。恐李密入城后威胁己身，王世充果断设计杀了元文都、卢楚等人，独掌洛阳大权，趁瓦岗军疲惫，迎头痛击李密。此时的李密骄傲自满，疏于关怀将士，又轻视王世充，结果惨败，狼狈逃入关中投奔李渊，昔日辉煌的瓦岗军自此衰落。 宇文化及败逃魏县，见部众逃散，自知大势已去，叹曰：人生本当一死，岂不一日为帝乎？遂鸩杀傀儡皇帝杨浩，自僭号帝，国号许，建元天寿，设百官。但即位不久，便被窦建德所杀。

窦建德出身贝州漳南县的农家子弟，自幼信义卓著，颇得乡邻敬重。征高句丽时，他被选为二百人长。当时水灾频发，百姓逃荒四散，窦建德看在眼里，心生不满，遂带领人马入高鸡泊落草为寇。虽为草寇，但窦建德极有远见。他捕获隋朝官吏与士绅，从不残害，而是以礼待之。渐渐地，隋朝地方官纷纷投降，他麾下精兵强将逾十万。 大业十三年（617年）正月，窦建德在河间、乐寿交界设坛自称长乐王，年号丁丑。此后，他大败右翊卫将军薛世雄，隋炀帝死后群龙无首，河北地方官多归附于他。武德元年（618年），窦建德称王，国号夏，年号五凤。窦建德虽登王位，却仍保持农民本色，攻城所得财物皆赏赐将领，自身不取半分；日常不食肉，仅以蔬菜和脱皮粟米充饥。妻曹氏简朴无华，小妾与侍女寥寥十数。打败宇文化及，获千余名宫女，他不为所动，悉数遣散。俘获隋朝文武官员和勇士万余，愿留者授官，不愿者给予盘缠放行。 义城公主曾嫁突厥，窦建德派遣使者护送萧皇后前往突厥，并以宇文化及首级献礼，建立友好关系。王世充拥立杨侗时，窦建德与其结盟，派使者朝拜洛阳。武德二年（619年），王世充废杨侗，自立为帝，国号郑，建元开明。窦建德随之断交，自设天子旗帜，由此双方交锋不断。武德三年（620年）七月，李唐平定金城薛举、河西李轨、马邑刘武周后，无后顾之忧。李世民率军南下攻洛阳，逐鹿天下的大战正式开启。 王世充击败瓦岗军后，王伯当、徐世勣等随李密投奔李渊，而秦叔宝、程咬金、罗士信、裴仁基、单雄信等投降王世充，使其一时人才济济。然而王世充奸诈狭隘，不真心拥护投降的瓦岗英雄，秦叔宝、程知节出奔李唐。裴仁基等密谋弑王复立杨侗，事泄被杀，杨侗亦遭毒手。武德三年（620年）二月，王世充殿中监豆卢达投降李唐。王世充见人心散失，遂施酷刑控民，鼓励告密，人人自危。李世民南下洛阳时，王世充部将张公瑾、郭庆不战而降，唐军迅速逼近洛阳。形势已极危急，王世充出城求和，但洛水隔城的谈判终告破裂。他孤掌难鸣，只得求助窦建德。

窦建德虽与王世充势同水火，但知唇亡齿寒，遂率军前来援助。武德四年（621年）二月，窦建德溯黄河西进，与王世充弟徐州行台王世辩所派将领郭士衡会合，兵力逾十万，号称三十万，在成皋东原扎营，双方密通消息。 窦建德给李世民写信，要求唐军退至潼关，归还郑国失地，重修睦邻关系。李世民召集谋士，多人建议避其锋芒。郭孝恪道：王世充已至绝境，必成阶下囚，窦建德远道而来救助，这是天意要郑、夏两国灭亡。凭虎牢之险，可战而胜。薛收补充道，郑军已疲，只需深沟高垒防御夏军。李世民采纳，亲率玄甲军驻守虎牢关迎敌。 虎牢关，古时三英战吕布之地，又称汜水关、成皋关，唐建立后改称武牢关。南连嵩岳，北濒黄河，为北渡黄河桥头堡，也是南下中原的重要隘口，洛阳东部门户。 窦建德兵多，但在虎牢关前被阻，整整一个多月无所作为。属下凌敬建议围魏救赵，越太行山攻唐军薄弱河东，威慑关中，解洛阳之围。但路远险阻，难获奇效。王世充又频频催促，窦建德部将被收买阻挠，最终窦建德否决。妻曹氏劝采纳，窦建德断然道：此非妇人所能懂，我来救郑，郑已危亡，我若弃之，是畏敌而背信，不可为也。 武德四年（621年）五月，李世民北渡黄河，逼进广武侦察敌情，同时留千匹马于河边以诱敌。翌日，窦建德果然倾巢出战，布阵于板渚、牛口，北依黄河，西临汜水，南连鹊山，战线绵延二十里，擂鼓前进，唐军将领皆心惊。李世民不急，先派小股部队骚扰，从晨至午，夏军饥疲，纷纷坐下饮水，迟疑撤退。李世民见机，率大军突袭夏军大营，锐气尽失的夏军顷刻溃散，乱作一团，窦建德一夕灰飞烟灭，绝望的王世充只得出城投降。虎牢关一战，唐军以一敌二，鼎立江山，一统天下雏形已现。