此战缴获精锐骑兵很多，李世民仍令薛仁杲兄弟及敌帅宗罗睺、翟长孙等率领 。李世民与他们游乐骑射，没有什么距离隔阂 。投降的敌将感恩并慑于李世民的威势，都愿意以死报效 。当时李密刚刚归附，李渊命令李密骑驿马到豳州迎接李世民 。李密见李世民天姿英明威武，军威严肃，悚惧叹服，私下对殷开山道：“真是英明之主啊 。不是这样，凭什么来平定祸乱呢？”李世民凯旋，在太庙献捷 。李渊封其为太尉、陕东道行台尚书令，镇守长春宫，关东兵马全部受他节制调度 。不久又加授左武侯大将军、凉州总管 。
武德二年（619年）十月，刘武周部下宋金刚攻陷浍州，军队气势强盛 。李渊因为王行本还占据蒲州，吕崇茂在夏县反叛，晋、浍二州接着陷落，关中震动惊骇，于是下手令道：“贼人气势像这样厉害，难以与他们争胜负，应该抛弃河东之地，只守住关西就好了 。”李世民上表道：“太原是王业的基础，国家的根本，河东富裕是京城的凭借 。假若全部抛弃，臣感到憋闷遗憾 。希望能借臣精兵三万，必定能消灭平定刘武周，克复汾、晋 。”李渊于是调遣全部关中兵马给李世民，又亲自驾临长春宫为李世民送行 。
十一月，李世民率军队奔赴龙门关，踏冰而渡过黄河，进驻柏壁，与敌将宋金刚对峙 。不久永安王李孝基在夏县被打败，于筠、独孤怀恩、唐俭都被敌将寻相、尉迟敬德所俘，将要回到浍州去 。李世民派殷开山、秦叔宝在美良川拦截，大破敌军，寻相等人仅仅本人逃脱，李世民全部俘虏他的部众，再回到柏壁 。于是众将都请战，李世民道：“宋金刚是奔走千里的孤军，深入我地，精兵强将，都在这里 。刘武周占据太原，专门依靠宋金刚来抵抗 。士卒虽多，内面实际很空虚，意在速战 。我巩固营垒，养精蓄锐以挫他的锋芒，等到他粮尽计穷，自会逃跑 。”
武德三年（620年）二月，宋金刚终于因为军众饥饿而逃遁，李世民率军直追到介州 。宋金刚排列军阵，南北七里长，以抗拒官军 。李世民派总管李世勣、程咬金、秦叔宝抵挡宋金刚的北面军队，翟长孙、秦武通抗击宋金刚南面的军队 。诸军战斗稍稍退却，被敌兵所战胜 。李世民率精锐骑兵攻击宋金刚，冲击他行阵的后部，敌众大败，追打数十里 。
尉迟敬德、寻相率领残部八千人归降，李世民仍旧命尉迟敬德统率，与李世民的军营混在一起，屈突通害怕尉迟敬德发生叛变，以此向李世民请求不要让尉迟敬德率兵 。李世民道：“过去萧王（指光武帝刘秀）对人推心置腹，使人都能尽力效命，现在委任尉迟敬德，又何必疑惧 。”这时刘武周奔到突厥，并、汾二州又全部恢复了旧地，李渊诏命就在军中加拜李世民为益州道行台尚书令 。
七月，李世民统率各军在洛邑攻打王世充，军队驻扎在谷州 。王世充率精兵三万在慈涧扎阵，李世民用轻骑兵引逗他 。当时众寡不敌，李世民陷入重围，左右的人都很恐惧 。李世民命令左右的人先行归营，独自一人率军在最后 。
王世充麾下勇将单雄信率数百骑兵夹道进逼，争先进攻，李世民几乎被他活捉 。李世民张弓箭左右射敌，敌人没有一个不是应弦而倒，还俘虏了王世充的大将燕颀 。王世充于是将慈涧之兵改移回到东都洛阳 。李世民派行军总管史万宝从宜阳往南占据龙门，刘德威从太行往东包围河内，王君廓从洛口斩断敌军运粮通道 。又派黄君汉连夜从孝水河中下舟船偷袭回洛城，攻克了回洛城 。
黄河以南，没有一个地方不响应，城堡一个接一个前来归降，大军进驻邙山 。九月，李世民用五百骑兵先行观察战场地势，终于与王世充一万多人相遇，两军交战，李世民再次打败了他，斩首级三千，俘虏了王世充大将陈智略，王世充仅仅本人逃脱 。他所部署的筠州总管杨庆派使者请求归降，李世民宗派李世勣率军从頧辕道出去安抚杨庆的部众 。荥、汴、洧、豫九州一个一个前来归降 。王世充于是向窦建德求救 。
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