九年，刚刚过年不久，李建成夜召李世民饮酒，李世民心痛吐血。
李渊无可奈何，因此对李世民说：“看你们兄弟，终究是不和，一同待在京邑，一定产生忿争。”
李渊建议李世民回到陕东道大行台所在的洛阳，“自陕以东，悉宜主之”，并可以建天子旌旗，效仿西汉梁孝王刘武的故事。
李建成、李元吉认为放走李世民，于己不利，暗中阻挠，一面派人上书谏止，一面派人对李渊陈说利害，使他放弃此议。
这时李建成加紧活动，翦除李世民的羽翼，或进行收买，形势显得非常紧迫。
因此秦王府幕僚“日夜劝世民诛建成、元吉”，李世民犹豫未决。
恰在此时突厥入寇，李建成举荐李元吉督诸军北征，并带走了秦王府的主要将领与精锐士卒。
在东宫担任率更丞的王晊又向李世民告密，说李建成将乘为李元吉饯行时暗害李世民。在这千钧一发之际，李世民与幕僚密商发动政变。
李世民向李渊密奏李建成、李元吉“淫~乱”后宫，并说：“臣于兄弟无丝毫所负，今欲杀臣，似为（王）世充、（窦）建德报仇。臣今枉死，永违君亲，魂归地下，实亦耻见诸贼！”
李渊听后大惊，告诉他说：“明日当勘问，汝宜早参。”
武德九年，六月，李世民在长安宫城玄武门附近伏兵，趁李建成、李元吉入朝时将二人射杀（随后又杀李建成、李元吉诸子，并将他们从宗籍中除名），史称“玄武门之变”。
当时，李渊正泛舟海池，秦王府大将尉迟敬德戎服入见，李渊大惊，问道：“今日是谁作乱？你到这里来要做什么？”
尉迟敬德回答：“秦王因太子、齐王作乱，举兵将其诛杀，唯恐惊动陛下，特派臣来宿卫。”
当时裴寂、陈叔达、萧瑀等人随侍左右，李渊对裴寂等说：“没想到今日竟见到此事，现在应该怎么办？”
萧瑀、陈叔达劝李渊将国事交付李世民，以能换得无事。
李渊只好表示同意，并下达“诸军并受秦王处分”的手令，这才平息了这场事变。
同时在武德九年，五月的时候，林士弘秘密调集十九万大军，用一个月的时间，分七十九次，秘密潜入和在城外守着，在六月四日的时候，李世民发动玄武门之变，杀死李建成、李元吉等人以后的第二天，大军在李世民还在睡梦之中的时候抓住了秦王麾下所有人，控制了长安城。
河间郡王李孝恭知道以后带领
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