得到了關隴貴族的全力支持，李淵率領八萬大軍順利從蒲津關進入了關中。
大軍神速向長安方向推進，三天后，李建成的左路大軍率先抵達長安城下。
長安城有三萬守軍，主將正是刑部尚書陰世師，他奉命輔佐代王楊侑守長安。
其實關中不僅是長安的三萬守軍，還有潼關、蒲津關的一萬守軍和永通倉的五千守軍，但這些軍隊主將早已被關隴貴族收買，李淵大軍殺來，他們都毫不抵抗投降了。
此時，在關隴貴族的全力幫助下，先期潛伏進關中的柴紹和妻子李三娘已經招募了十萬大軍，這十萬大軍幾乎都是關隴各個莊園的莊丁武士，受各個家族的調遣，迅速集結在柴紹和李三娘周圍，緊接著李孝恭也趕到了，一起統領這些軍隊。
當李淵率領五萬主力大軍趕到時，十余萬大軍，將長安城圍得跟鐵桶一般。
李淵望著城頭道：“送信給城頭，要他們開城投降！”
李淵隨即寫了一封信，命令一名士兵前去送信。
很快，士兵來到城下大喊：“我奉唐公之令前來送信！”
城頭放下一直籮筐，士兵坐在籮筐內，被拉上城頭，城頭上，陰世師接過信，他看了信冷笑一聲道：“居然還有臉說自己來護衛駕，他的狼子野心以為我看不懂嗎？回去告訴李淵，如果忠心于大隋，那就立刻撤軍，他可以以臣子身份進城覲見代王殿下！”
報信士兵匆匆趕了回來，如實向李淵稟報，李淵頓時惱羞成怒，厲聲喝道：“攻下城池，必將此匹夫碎尸萬段！”
長子李建成上前道：“父親，攻城不如攻心，陰世師不降，不等于別人不肯投降，不如用投石機將傳單投入城內！”
此時才是大業十二年，李世民才十六歲，心智尚未完全成熟，李氏家族內唱主角依然是長子李建成和侄子李孝恭。
李淵點點頭，“立刻著手準備！”
李建成寫了一份告長安軍民書，立刻組織印刷，雕版印刷從五六年前就在江南道興盛，逐漸傳遍了天下，比之前的石板印刷好了多少倍。
到了晚上，兩萬張傳單已經印刷完成，這時，十架大型投石機也組裝完成。
入夜，東南風強勁，投石機群緩緩來到東面高地上，隨著一聲令下，投石機發射了，“嘭！嘭！嘭！”二十架投石機同時發射。
二十幾個大木球在空中炸開，這就是紙火雷技術了，關隴貴族掌握后，將紙火雷技術給了李淵，李淵軍中也大量制作火藥箭，爆炸方面還不行，但他們看中了火藥的助燃功能。
兩萬份傳單借助風力，紛紛揚揚飄入城內。
傳單上寫得清楚，投降獻城者封國公，賞錢萬貫。
李建成看人心很準，陰世師雖然忠誠大隋，但也就只有他和少數心腹將領了，其他大部分人都不再看好隋朝，都渴望改朝換代，成為開國功臣。
除了陰世師親自統領兩萬軍隊外，還有左驍衛大將軍張瑾統領著一萬軍隊，張瑾負責城西的防御。
夜里兩更時分，時任法曹參軍的長子張懷賢匆匆回家找到了父親，張瑾也心事重重，沒有入睡，聽兒子有急事找自己，連忙讓他來書房見自己。
張懷賢將一份傳單交給了父親，“這是城外唐軍投進來的傳單，父親請看！”
張懷賢將傳單交給了父親，張瑾接過傳單細看，點點頭道：“還真是出手闊綽，獻城者封國公！”
“父親，是率先獻城者才能封國公，后面的只能封縣公之類，所以孩兒才急著來找父親。”
張瑾嘆了口氣道：“陰世師不識時務，我可不想效仿他，你立刻出城一趟，把我的信交給唐公，這就算我獻城了！”
張懷賢大喜，“孩兒這就去！”
張瑾當即寫了一封，表示愿意效忠李淵，他下令開城，放兒子張懷賢騎馬向唐軍大營奔去。
李淵也沒有睡覺，今晚至關重要，他也全身披掛，等待城中的消息，這時，長子李建成來報。
“大將軍張瑾派兒子張懷賢來求見父親！”
李淵大喜，連忙命李建成把張懷賢帶上來，不多時，張懷賢走進大帳，躬身行禮道：“卑職參見唐公！”
李淵笑道：“賢侄免禮，你父親身體如何？”
“父親身體尚好，他目前率一萬軍守西城，很愿意獻城給唐公！”
說完，他把信呈給了李淵，李淵看了信大喜道：“我就知道，多年老朋友絕不會辜負我！”
他當即命令李孝恭和柴紹各率三萬從西門入城，柴紹負責控制皇宮，李孝恭負責接管西城門。
六萬大軍浩浩蕩蕩來到了金光門，張瑾看到了兒子，他當即下令道：“開啟城門！”
金光門開啟，大軍進城，李建成負責接收張瑾的降軍，柴紹率領三萬大軍直接殺到太極宮，守將見大勢已去，紛紛開宮城投降。
柴紹隨即控制了宮城，將代王楊侑請出，送到城外大營。
陰世師此時正在東城，他得到消息，唐軍發送進城數萬份傳單，這讓他大驚失色，連忙趕到東城門收繳傳單。
陰世師已經感覺到不妙了，東城外已經沒有一兵一卒，唐軍都到哪里去了？
這時，有士兵來報，“啟稟尚書，南城荊元恒開城投降，唐軍已從南城入城。”
“啊！”陰世師驚得目瞪口呆，一紙傳單就投降了嗎？
緊接著又有一名士兵跑來稟報，“啟稟尚書，張瑾投降，唐軍已占領皇宮，代王被請走了！”
陰世師臉色刷地變得慘白，‘代王被請走’這幾個字就仿佛一刀將他的心戳穿，昨天張瑾還信誓旦旦要堅守長安，這一轉眼就投降了，人心啊！
陰世師步履蹣跚地向南走了幾步，他跪下向南磕了三個頭，忽然拔出寶劍，架在脖子狠心一來，鮮血飆出，陰世師仰面倒下，手下跪在他身邊放聲痛哭。
這時，李孝恭率領大軍抵達東城，守東城的將士放下兵器投降，陰世師自殺，抵抗派已經沒有了。
軍營內，李淵跪下向代王磕頭，行大禮參拜，滿臉淚流道：“臣唯恐宇文化及率大軍北上，長安無法抵抗，斗膽帶兵來長安勤王，陰尚書誤會太深，微臣百口難辨。”
代王楊侑緩緩道：“李總管不必自責，現在國家多難，還望李總管擔起重責，皇祖父在天之靈也會欣慰。”
“微臣一定不負殿下重托！”