隋朝末年，群雄並起。隴西貴族李淵眼見隋王朝即將崩潰，於太原起兵，在短短四個月內，便佔領了關中，進駐長安。
當時李淵的親表弟隋煬帝楊廣（李淵生母為獨孤信第四女，隋煬帝生母為獨孤信第七女）正在游幸江都，李淵便立楊廣之孫代王楊侑為傀儡皇帝（隋恭帝），遙尊楊廣為太上皇，李淵自己為大丞相、唐王。大業十四年（618年）三月，江都發生兵變，楊廣被殺。同年五月，李淵便要求楊侑禪讓，自己做了皇帝，是為唐高祖。唐朝由此建立。
唐朝通常被認為是隋朝的延續，史籍通常將隋、唐並稱為「隋唐」，這是因為許多唐朝制度延自隋朝。表面上看來，唐朝的立國與隋朝一樣，都是取皇位於他人之手，但唐朝的興建要比隋朝艱難得多。
當時天下群雄勢力割據，地方政權林立：以李密為首的瓦崗軍聲勢浩大，麾下驍將如雲，號稱「天下無敵」；蕭銑據江陵（今湖北荊州）即皇帝位，擁兵四十餘萬，東起九江，西達三峽，北至漢水，南達交趾的廣大地域皆為其所有；宇文化及稱帝於魏縣（今河北大名西），國號「許」；竇建德定都樂壽（今河北獻縣），國號「夏」，佔據河北一帶；薛仁果在折庶城（今甘肅涇川一帶）稱西泰皇帝，秦、隴地區盡為其所有；朱粲稱帝於冠軍（今河南鄧縣西北），國號「楚」；河西地區李軌於涼州（今甘肅武威）即皇帝位；吳興（今浙江）沈法興起兵據江南十餘郡，自稱江南道大總管，承製置百官；王世充稱帝於洛陽，國號「鄭」。
其中，李密的瓦崗軍，竇建德的河北義軍，以及隋朝舊部宇文化及、王世充都是當時重要的軍事力量，均有逐鹿中原的實力。而唐朝僅據關中一隅，其後經歷了相當艱難的征戰過程，花了七年時間才完成統一大業。
唐朝能夠得天下，唐高祖李淵次子秦王李世民功不可沒。自太原起兵，李世民身經百戰，軍功顯赫，對唐朝更有定鼎之功。就連太子李建成的謀士魏徵都說：「秦王功蓋天下，中外歸心。」武德四年（621年），李世民征戰返回長安時，身穿黃金甲，後面是二十五名大將，再之後是萬匹精騎，威風不可一世。李淵認為李世民功高望重，前代職官均不足以配賞，特為李世民設「天策上將」一職，位在諸王公之上。李世民由此建立天策府，並自己設置官屬，房玄齡、杜如晦、長孫無忌（李世民內兄）、虞世南、張亮、閻立本、高士廉（長孫無忌舅，高氏為渤海著名大族，從魏到隋歷代均為高官）、張公謹、侯君集、尉遲恭、秦瓊、程知節、段志玄等名重一時的文臣武將均是他的幕僚。
李世民還在秦王宮西開文學館，延請四方文學之士。他自己一有空閑，就到文學館中，與各位學士討論文籍，直至深夜。當時人都對文學館學士很重視，如果得為學士，時人便稱為「登瀛州」。
李世民有如此聲勢，自然引起了太子李建成和齊王李元吉的忌恨，尤其是太子李建成，感受到深重的危機和威脅。於是，李建成和李元吉兩股勢力勾結起來，聯合唐高祖李淵寵愛的妃子張婕妤、尹德妃等人，在李淵面前大進讒言。李世民確實有功高蓋主之嫌，李淵自此開始猜忌李世民，將秦王府幕僚盡貶而出，只剩下長孫無忌、高士廉、侯君集、尉遲恭數人。這些人人人自危，力勸李世民剷除太子一黨。歷史總是不斷重複，隋朝骨肉相殘的悲劇再一次在唐朝上演，一場驚人的政變即將發生在太極宮的北門——玄武門。
武德九年（626年）六月，正值夏天最炎熱之時，長安突然盛傳突厥將要入侵。太子李建成為了避免李世民重掌兵權，推薦由齊王李元吉領兵出征。李元吉趁機請求讓尉遲恭、程知節、秦瓊、段志玄隨行，並挑選李世民手下的精兵充實軍隊，想藉機奪去李世民屬下的兵將。李建成和李元吉還密謀，等到餞行之日，便在昆明池設宴，乘機刺殺李世民。不料太子宮中的率更丞王晊將這一計畫泄露給李世民。李世民知道事情緊急，立即入朝將太子的陰謀告訴了唐高祖李淵。李淵一時愕然，難以相信，只說：「明天上朝時我要問問他們。」叫李世民次日早朝時再說。他知道三個兒子素來斗得厲害，也沒有太當回事。然而，此時的李世民已經下定了決心。
第二天一早，李世民先下手為強，率領親信埋伏在太極宮北門玄武門。
長安內城（包括宮城和皇城）通向坊郭的城門，東側有延喜、景風二門，西側有安福、順義二門，正南有含光、朱雀、安上三門。北面有玄武門、安禮門以及至德門，其中，玄武門為北面正門。在中國的神話傳說中，玄武是一種龜蛇合體的水神，與青龍、白虎、朱雀合稱四大神獸。玄武還與玄冥相通，最初的冥間在北方，因此玄武又代表北方，玄神是北方之神。玄武門居龍首塬余坡，地勢較高，可以俯視宮城。因北牆外是禁苑——西內苑，沒有居民生活區，出入比較方便，因而是太子入朝的必經之地。當天守衛玄武門的領班將領名叫常何，原為太子李建成的心腹，後被李世民收買，李建成對此卻一無所知。
當時，李淵與李世民的談話內容已經被李淵后妃張婕妤密告太子李建成。李建成與李元吉商議對策，李元吉認為應該趕緊布置軍隊，裝病不朝，以觀形勢。但李建成妄自尊大，認為一切都已經布置妥當，只要入朝打探完消息，便可置李世民於死地。於是，李建成與李元吉一同由玄武門入宮。到臨湖殿時，兄弟二人發現情況不對，立即打馬東奔，逃往太子宮。李世民在後面大聲叫喊，李元吉張弓回射，但倉皇中竟然拉不開弓。李世民則搶先一步，一箭射死了對他威脅最大的太子李建成。
此時，尉遲恭率領七十騎趕到，一箭將李元吉射下馬來。李世民親手射死兄長，神情極為不安，竟然跌下馬來，再也爬不起來。李元吉只受了輕傷，趕過來奪下李世民的弓，打算用弓弦勒死李世民。尉遲恭在後面大聲呼喝，李元吉一時之間難以下手，便捨棄了李世民，逃向武德殿。尉遲恭窮追不捨，一箭將李元吉射死。這就是歷史上著名的「玄武門之變」。
東宮和齊王府將士聞訊趕來，李世民心腹張公謹是個大力士，搶先將宮門關上。東宮和齊王府將士開始猛攻玄武門，形勢十分危急。李世民一面組織隨行士卒抵抗，一面派親信尉遲恭帶甲士入宮，取得李淵手諭。
這時，李淵正在後宮中的海池裡泛舟嬉戲，根本不知道外面正在發生兄弟手足相殘的人間慘劇。海池位於太極宮的西北部，為整個宮殿群中最接近玄武門的位置。唐高祖竟然聽不到玄武門的動靜，可見太極宮的規模是何等之大。
正當李淵玩得高興時，尉遲恭突然全副武裝地入見，按照慣例，這已經是殺頭的大罪。李淵見尉遲恭手握兵器，來勢洶洶，大驚問道：「今日亂者誰耶？卿來此何為？」尉遲恭說：「秦王以太子、齊王作亂，舉兵誅之，恐驚動陛下，遣臣宿衛。」
當時名臣蕭瑀、裴寂、陳叔達等人均在場。李淵十分惶恐，便問裴寂道：「不圖今日乃見此事，當如之何？」
裴寂本是太子一黨，此時見李世民得手，驚懼不安，不敢答話。還是一直暗中支持李世民的蕭瑀、陳叔達出面圓場，說：「建成、元吉本不預義謀，又無功於天下，疾秦王功高望重，共為奸謀。今秦王已討而誅之，秦王功高宇宙，率土歸心，陛下若處以元良，委之國事，無復事矣！」
李淵見一旁的尉遲恭手按劍柄，咄咄逼人，大有一言不合便要動手的架勢，只得勉強表示同意，並下達「諸軍並受秦王處分」的手令，才算平息了這場事變。
李淵又召見李世民安撫。李世民跪在地上，吮吸李淵趾頭，慟哭許久。即使有做作的一面，但也顯示他心中著實難安，這種不安也保持了終生，所以才有後來他臨死前向著名僧人玄奘詢問因果報應一事。李淵見事已至此，不得不順水推舟，立李世民為皇太子，並且下詔：「自今軍國庶事，無大小悉委太子處決，然後聞奏。」
到了八月，唐高祖李淵正式禪位給太子李世民，李淵退位為太上皇，搬到位於太極宮之北的西內苑大安宮，不再預聞國事，從此退出唐朝的政治舞台。
身為大唐開國皇帝，李淵在歷史上並沒有留下太好的名聲，只給人平庸的印象，實際上，這是因為他夾在歷史上最著名的兩個皇帝之間的緣故，他之前有大名鼎鼎的隋煬帝，他後面則有鼎鼎大名的唐太宗。
武德九年（626年）八月，李世民在東宮顯德殿（隋時稱嘉德殿，唐初更名為顯德殿，後因唐中宗李顯為太子住東宮，避其名諱改稱明德殿）即位，時年二十八歲，這就是中國歷史上著名的唐太宗。
玄武門之變後，李世民還進行了一場大清洗，殺盡李建成、李元吉的子女，其他同黨同謀一概不予問罪。太子洗馬魏徵之前見秦王李世民功高，暗中多次勸李建成除掉李世民。李世民登基後，責備魏徵離間他們兄弟間的關係，聲色俱厲，在場眾人無不驚懼。魏徵卻從容答道：「太子早從徵言，必無今日之禍。」李世民對其耿直的氣度非常讚賞，轉怒為喜，棄怨