“義軍”圍困長安之后，并沒有急于攻城。
李淵屢次派人到城下，送書信給衛文升，但守城將士卻根本不報知衛文升。
代王楊侑與衛文升、陰世師等人，認為“義兵”勢眾，且軍令嚴整，越發閉城固守。
李淵怕兵戎相見，毀壞宮室，傷及百姓，而落下罵名，執意要勸降城中守軍，一直不下令攻城。
關中剛歸附的諸將求戰心切，他們認為自已不是舉兵起事的元勛，以沒有建功為恥，紛紛要求率所部攻城。
十月十七日，關中群雄，再次請求率精銳登城。李世民、李建成心中同意，但卻不敢違抗李淵的命令，就派人報告李淵，李淵堅決不予允許。
十月二十七日，各部又一次請求攻城，李淵又未允許。
李世民、李建成極力勸說李淵，“自晉陽發兵以來，我軍長驅直入，基本上沒有不能攻克的城池。如今到了京師，久圍不攻，恐將挫了將士銳氣。更讓人擔憂的是，怕新歸附的部眾小看太原之兵，認為我等無能。請阿爺速做決斷，以免夜長夢多，生出意料之外的變故。”
李淵見眾將攻城心切，也不好再作阻攔，只得同意李世民、李建成和部眾的請求，允許攻城，但卻下令，“不得侵犯宗廟、代王楊侑和隋朝宗室。有違此者，罪及三族。”
得到李淵同意以后，各部開始進行精心準備，修造攻城器械，演練攻城之法。
十一月初九拂曉，各部開始攻城，守城官兵瞬間分崩離析，幾乎未遇抵抗，即攻克長安。
李淵命李世民、李建成將各部撤出城外駐扎，派人查封府庫，收存圖籍，禁止擄掠，所有軍隊嚴加約束，不得驚擾城中百姓。
李淵親自到東宮，恭迎代王楊侑遷居到大興殿。
破城之后，李淵下令抓捕原馬邑郡丞李靖。
李靖文武兼備，善于用兵，長于謀略，曾隨李淵北擊突厥。
晉陽起兵前，李靖發現李淵也暗中招兵買馬，伺機而動，準備發動兵變。察覺李淵的動機之后，他將自己偽裝成囚徒，逃離晉陽，準備前往江都，向楊廣告密。但當到長安之時，關中已經大亂，道路阻塞，李靖去江都的打算未能成行。
李淵對李靖的所做所為十分氣惱，將其抓捕后準備將其斬首。李靖見到李淵，絲毫無畏懼之色，抗聲道，“唐公舉兵起事，本來是為天下除暴平亂，難道不想成就大事，反而因私怨殺壯士嗎？”
在李世民一再勸說下，李淵怒氣才消，終將李靖釋放。李世民感佩李靖的才略和膽氣，將其收入自己幕府。
楊玄感兵變之時，楊廣曾下令掘其祖墳。
李淵晉陽起兵后，長安留守的官員陰世師、骨儀等人，也按照楊廣處置楊玄感的先例，毀了李家宗廟、掘了李淵的祖墳。
對于此事，李淵甚為憤恨。
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