李世民对李渊说：“现在正是秋收季节，田野里有的是粮食，哪怕缺粮！宋老生也没有什么可怕。我们用义兵的名义号召天下，如果还没打仗就后撤，岂不叫人失望。回到晋阳，是断断没有生路的。”

李建成也支持他弟弟的主张。李渊这才改变了主意，取消了撤兵的打算。

八月的一天，久雨刚刚放晴。唐军一早沿着山边小路，急行军来到霍邑城边。李渊先派建成率领几十个骑兵在城下挑战。宋老生一看唐军人少，亲自带了三万人马出城。李世民带兵居高临下从南面山头冲杀下来，把宋老生的人马冲得七零八落。宋老生急忙回头想逃回城去。李渊的兵士已经占了城池，把城门关得紧腾腾的。宋老生走投无路，被唐军杀了。

唐军攻下霍邑以后，继续向西进军，在关中的农民军的配合下，渡过黄河。留在长安的李渊的女儿也招募了一万多人马，号称“娘子军”，响应唐军进关。

李渊集中了二十多万大军攻打长安。守在长安的隋军，要想抵抗也没用了。李渊攻下长安以后，为了争取民心，宣布约法十二条，把隋王朝的苛刻法令一概废除，并且暂时让隋炀帝的孙子杨侑（音ｙòｕ）做个挂名的皇帝。

第二年（公元618年）夏天，从江都传来了隋炀帝被杀的消息，李渊才把杨侑废了，自己即位称帝，改国号为唐。这就是唐高祖。