李淵大軍抵達長安春明門的西北時，並沒有立即攻城，而是下令安營紮寨。此時的長安，已經是李淵的囊中之物了。西面，劉弘基、殷開山攻佔扶風縣，之後率六萬大軍渡渭水，抵達長安城外故城。南面，李三娘在攻下盩厔、武功和始平三縣後，與二哥李世民會師後共十三萬人馬也抵達長安城外的故城。東面，段綸和李神通攻佔藍田，灞上，也到達長安城下。北面，李建成率永豐倉的精兵也前往長安，經過新豐，延安、上郡、雕陰投降，最後抵達長樂宮。
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他正在給長安城內的代王楊侑寫信，表明自己仍是大隋的臣子，此次起兵是迫不得已的，目的就是清君側，不是來搶東西更不是來搶皇位的，希望楊侑能打開城門讓我們進去，只要不兵戎相見，什麼都好商量。可是，代王不是那麼好忽悠的。自小就很聰明的楊侑，十分受祖父楊廣的喜愛。在楊廣出征高麗時，就命楊侑待在長安。楊侑十歲那年，還被封爲太原的太守一職。不久就讓他鎮守長安，楊廣自己跑到江南旅遊去了。據說楊侑氣度非凡，很有明君的樣子，許多大臣對他相當忠心。如侍讀姚思廉，左翎衛將軍陰世師，京兆郡丞骨儀，李靖等，這些大臣一心想盡忠報國，想力挽狂瀾，還幻想着只要能堅守住長安，附近的屈突通就會來救援的，楊廣也不會丟下他們不管的。
這也是李淵不願兵戎相見的原因之一，當然主要還是政治上的。畢竟李淵不是大隋的皇室成員，想要名正言順地當上皇帝，還得籠絡人心。面對李淵的一封封勸降信，朝野上下罕見地集體表態：誓死不降。因爲，即使投降也是死罪。原來李淵起兵時，陰世師和骨儀兩人就曾派人挖了李淵的祖墳，毀了五廟，李淵能放過他們?且老李信中說清君側，分明就是衝着他們來的。楊侑見大家發誓與城共存亡的決心，很高興，該玩的玩，該吃的吃，哪裏還顧得上給李淵回信?
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長安城內兵雖不多，糧草去很充足，反倒是李淵的二十多萬大軍，每天的軍糧都夠忙乎的，一句話，消耗不起。半個月後，義軍開始出現騷動，李淵看勸降不是辦法，只有攻城了。在下攻城令時，李淵就告誡全體將士，待城破後不得犯七廟，不得辱代王及其宗室，違令者誅三族。果然，長安城和李淵想的那樣，不是那麼容易攻破的。陰世師、骨儀和李靖等，一個個都身先士卒，奮戰於城牆上。
不久，義軍大將左光祿大夫孫華就陣亡在城下。李淵隨即命李建成、李世民組織敢死隊上，即使用人堆也要堆到城上去。這場攻城戰持續了將近二十天，最後李建部隊裏一名叫雷永吉小軍官，帶着滿身的鮮血，第一個殺上城牆，將大隋的旗幟砍掉，掩護後面的將士殺上來，並打開了城門。偌大的長安城，終於“陷落”了。
等義軍殺到東宮時，僅有侍讀姚思廉在楊侑身旁，士兵們正要上前拿下楊侑，姚思廉怒喊：“唐公舉義兵，匡帝室，卿等毋得無禮!”士兵全部被鎮住，排立兩側，等李淵來。李淵率領李建成、李世民、李三娘和衆將很快趕到了東宮。剛靠近大門，李淵就大喊：“臣等死罪。”全跪下了。李淵將楊侑迎到大興殿，姚思廉跪在地上一邊淚如泉涌，一邊對楊侑拜了又拜，然後什麼話也沒說，走了。
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幾天後，李淵親自主持儀式，率領文武百官迎代王楊侑在天興殿即皇帝位。遙尊楊廣爲太上皇。並大赦天下，改元義寧(以煬帝大業十三年爲義寧元年)。雖說楊侑是皇帝，但其實他就是一個傀儡。楊廣死後，李淵逼楊侑禪讓，自己做了皇帝，改了國號。將楊侑封爲酅國公。據說一年之後楊侑就死了，有人說他是被害死的，也有人說他是病死的，至於真相無人知道，不過能確定的就是，楊侑死時只有十五歲。
