第一站是霍邑，守将叫宋老生，是个猛人，手里有两万隋军。当时天降大雨，李渊的粮草快断了，突厥又在北边蠢蠢欲动，手下人都劝他退兵。李渊也有点犹豫，可李世民不干了，他拉着李渊的袖子说：“爹！宋老生就是个有勇无谋的家伙，咱们只要诱他出城，就能打败他！要是现在退兵，将士们一散，咱们就彻底完了！”
李渊一想，对啊，不能退！他就派李建成、李世民带几百人到霍邑城下骂阵，故意说宋老生是“杨广的狗腿子”“不敢出来打仗”。宋老生也是个暴脾气，一听就火了，打开城门就冲了出来。结果刚出城，李渊的伏兵就从两边杀了出来，把隋军截成两段。宋老生想回城，可城门早就被李渊的人堵住了，最后被李世民一刀砍了脑袋。
拿下霍邑后，李渊的大军就跟开了闸的洪水似的，一路南下，临汾、绛郡这些地方，要么开门投降，要么一攻就破。到了河东，遇上了隋将屈突通。屈突通是个硬骨头，死守城池不投降。李渊打了几天，没打下来，就跟手下商量：“河东这地方难打，咱们别在这耗着了，直接去长安！长安是隋朝的都城，拿下长安，天下就定了一半！”
于是李渊留一部分人继续围河东，自己带着主力西进，渡过黄河，直奔长安。一路上，老百姓听说李渊来了，都拿着粮食来投奔，队伍很快就从三万多人涨到了十几万。《旧唐书》里说：“百姓闻义兵至，莫不夹道欢迎，日献牛酒者不可胜数。”这可不是瞎写的，当时杨广把老百姓折腾得太苦了，李渊“宽仁”的名声又好，大家都盼着他来救自己。
到了长安城外，李渊没立刻攻城，而是先派人劝隋恭帝杨侑（杨广的孙子，当时在长安留守）投降。杨侑才十三岁，哪懂这些，全靠手下大臣拿主意。可那些大臣要么早就想投降李渊，要么不敢跟李渊作对，没人敢说“不”。就这样，公元617年十一月，李渊率军进入长安，拥立杨侑为皇帝，自己当了大丞相，封唐王，总揽朝政。
这时候的李渊，离皇帝宝座就差一步了。可他还是没急着称帝，而是等着杨广那边的消息。公元618年三月，杨广在江都被宇文化及杀了，消息传到长安，李渊知道——时候到了。他先是让杨侑下了道“禅位诏书”，说自己“德薄才疏，不足以承大统，唐王李渊圣德广被，宜登大位”（《隋书·恭帝纪》），然后又假模假样地推辞了三次，最后才“勉为其难”地接受了禅位。
公元618年五月，李渊在长安称帝，国号“唐”，年号“武德”，这就是唐高祖。从太原起兵到登基称帝，前后也就十个月，这速度，在历代开国皇帝里，都能排进前三。
李渊当了皇帝，可日子并不好过。当时天下还没统一，东边有王世充的郑，北边有窦建德的夏，西边有薛举的西秦，南边有萧铣的梁，个个都想当皇帝。李渊的首要任务，就是把这些“竞争对手”一个个干掉。
第一个被收拾的是薛举。薛举在兰州称帝，手下有十万大军，还曾打败过李世民，气焰挺嚣张。公元618年八月，薛举病死，儿子薛仁杲继位。李渊派李世民去打，李世民知道薛仁杲骄傲自大，就故意坚守不出，耗了两个月，把薛仁杲的粮草耗光了，然后一战定乾坤，活捉了薛仁杲，平定了西秦。
接着是刘武周。刘武周靠突厥支持，占领了太原，还派宋金刚率军南下，差点把李渊的老巢端了。李渊一开始派裴寂去打，结果裴寂是个文官，根本不会打仗，输得一塌糊涂。李渊没办法，只好又派李世民出马。李世民还是老办法，深沟高垒，跟宋金刚耗了五个月，最后趁宋金刚粮草断绝，一举将其击败，收复了太原。
搞定了西边和北边，李渊把目光投向了东边的王世充和窦建德。公元620年七月，李世民率军东征王世充，把洛阳围了个水泄不通。王世充急了，派人去求救窦建德。窦建德也不傻，知道“唇亡齿寒”，就率十万大军来救洛阳。这下麻烦了，李世民陷入了腹背受敌的境地。
手下人都劝李世民退兵，可李世民却说：“王世充现在就是瓮中之鳖，窦建德远道而来，疲劳不堪，咱们只要分兵，一部分继续围洛阳，一部分去打窦建德，就能两全其美！”于是李世民留李元吉继续围洛阳，自己带三千精锐，直奔虎牢关，迎战窦建德。
公元621年五月，虎牢关之战爆发。李世民先是坚守不出，等窦建德军心涣散，然后亲率精锐，直冲窦建德的中军大营。窦建德当时正在开会，没防备，被唐军杀得大败，自己也被活捉了。王世充在洛阳城上看到窦建德被抓，知道没希望了，只好开城投降。这一战，李世民一下子灭了两个强敌，唐朝统一的大局，基本定了。
可就在李渊忙着平叛的时候，家里的矛盾却越来越深了——太子李建成和秦王李世民，开始争皇位了。
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李建成是老大，按规矩该当太子，可他知道自己的功劳不如李世民，心里一直不安。李元吉是老四，跟李建成关系好，也怕李世民当了皇帝自己没好果子吃，就跟李建成一起，处处针对李世民。他们先是在李渊面前说李世民的坏话，说他“功高盖主，有不臣之心”；然后又收买李世民身边的人，想离间李世民和手下的关系；甚至还想下毒害死李世民——有次李建成请李世民喝酒，李世民喝了之后，吐了好多血，差点没死了。
李渊也知道两个儿子不对付，可他也没什么好办法。一方面，他觉得李建成是太子，不能随便废；另一方面，他又知道李世民功劳大，手下人才多，也不能委屈了李世民。于是他就想了个“折中”的办法：让李世民去洛阳，建天子旌旗，跟李建成分治天下。可李建成和李元吉不同意，说“要是让李世民去了洛阳，就成了第二个朝廷，到时候更难控制”，李渊一听，又犹豫了，这事就不了了之。