初戰
武德元年(618年)六月，薛舉率大軍侵入安定郡(今甘肅涇川一帶)，主力軍向高墌(今陝西長武北)方向前進，而在東北、西南兩翼，則派機動騎兵襲擾北地、扶風二郡。七月四日，李世民來到高墌，不料忽然得了瘧疾病倒，只得命行軍長史劉文靜、司馬殷開山代替指揮。李世民告誡二人說：“薛舉孤軍深入，糧食不多，士卒疲憊，假如來挑戰，小心不要應戰。等我的病痊癒後，爲你們打敗他。”退下後，殷開山對劉文靜說道：“大王擔心您不能退敵，才說這番話。賊兵聽到大王有病，必然輕視我們，應該顯示一下武力威懾敵人。”
於是在高西南列陣，仗着人多不加防備。薛舉祕密進襲唐軍背後，壬子(初九)，在淺水原交戰，唐八位總管都敗下陣，士卒死亡十分之五六，大將軍慕容羅睺、李安遠、劉弘基均陣亡。李世民連夜收拾殘軍，逃回長安。薛舉乘勝佔領高墌。薛舉命軍中將被俘的唐軍士兵斷舌割鼻、凌辱至死，又將唐軍的數萬具死屍堆積成一座小山，用土封上，造了一座所謂“京觀”，以炫耀武功。劉文靜等人均因此被罷官。
再戰
武德元年(618年)八月，薛舉派他的兒子薛仁杲進軍圍攻寧州，唐寧州刺史胡演擊退了薛仁杲。郝瑗對薛舉說：“現在唐兵剛剛戰敗，關中騷動不安，應當乘勝直接攻取長安。”薛舉同意他的意見，恰巧生了病沒有實行。辛巳(初九)，薛舉去世。太子薛仁杲繼位，居住在折城，追諡薛舉爲武帝。
李淵一方面向盤據涼州(今甘肅武威)的李軌修好，並再度任命李世民爲元帥抗擊薛仁杲。
十一月，秦王李世民率軍駐守高墌，薛仁杲派大將宗羅睺抵禦，宗羅睺多次挑戰，李世民堅守不出。諸位將領都請戰，李世民說：“我軍纔打了敗仗，士氣沮喪，對方仗着得勝而驕傲，有輕視我們的意思，我們應當緊閉營門耐心等待。他們驕傲我們奮勇，可以一仗打敗他們。”於是命令全軍：“有敢請戰的，斬首!”雙方相持六十多天，薛仁杲的軍隊糧食吃完了，將領粱胡郎等人率領各自的隊伍前來投降。
李世民瞭解到薛仁杲手下的將領士卒有離異之心，命令行軍總管樑實在淺水原紮營引誘薛仁杲部下。宗羅睺知道後非常高興，出動全部精銳攻樑實，樑實守住險要不出戰。營地中沒有水源，好幾天人馬沒有水喝。宗羅的攻擊很猛烈;李世民估計對方已經疲勞，對諸位將領說：“可以打了!”快到天亮，李世民讓右武候大將軍龐玉在淺水原列陣。
宗羅睺合兵攻龐玉，龐玉作戰，幾乎不能堅持了，李世民帶領大軍出其不意從淺水原北方出現，宗羅帶軍迎戰。李世民率領幾十名驍騎率先衝入敵陣，唐軍內外奮力搏鬥，呼聲動地，宗羅睺的部隊大敗，唐軍殺了幾千人。
決勝
李世民率領二千多騎兵追擊宗羅睺，竇軌拉住馬苦苦地勸道：“薛仁杲還佔據着堅固的城池，我們雖然打敗了宗羅，但不能輕易冒進，我請求暫且按兵不動，觀察一下薛仁杲的動靜。”李世民說：“我考慮這個問題很久了，現在我軍取勝勢如破竹，機不可失，舅舅不要再說了!”於是進軍。薛仁杲在城下列陣，李世民依涇河面對薛仁杲營地，薛仁杲手下的驍將渾等人到唐軍陣前投降。薛仁杲怕了，帶兵進城拒守。天快黑時，唐大軍相繼到達，於是包圍了城池。半夜，守城的人紛紛下城投降。薛仁杲無計可施，己酉(初八)，出城投降;唐軍俘虜薛仁杲的一萬多名精兵，五萬名男女。
