就這樣，在幾個得力兒女的配合下，到十月，李淵已經來到了大興城的東門外，手下的兵力也從開始起兵時的三萬發展到二十萬。十月十四日，李淵把大興城圍了個鐵桶一般。這時候，大興城裡面的代王楊侑正急得如熱鍋上的螞蟻一般。為什麼？就在這生死搏鬥的關鍵時刻，楊侑身邊最重要的輔佐大臣衛文升居然生病了！
隋煬帝下江都之前，安排了代王楊侑留守大興城。而楊侑年僅十三歲，不能獨當一面，於是隋煬帝就安排刑部尚書衛文升來輔佐他。這個衛文升能力不錯，隋煬帝一伐高句麗的時候，被打得大敗，各路大軍多數都是十不存一，只有衛文升帶的隊伍全身而退，這讓隋煬帝很是賞識。但他也有致命的缺點，他太老了，一身是病。此刻聽說李淵圍城，衛文升嚇得一病不起，根本管不了任何事，而且很快一命嗚呼。
這樣一來，大興城就等於群龍無首了，只能靠次一等的官員左翊衛將軍陰世師、京兆郡丞骨儀兩個人主持防守。所謂兵熊熊一個，將熊熊一窩，指揮不力，戰鬥力自然就差遠了。
守城的人差，圍城的人可是越戰越勇。圍了將近半個月後，十月二十七日，李淵下令，向大興城發起總攻。陰世師和骨儀兩個人誓死抵抗，為了彰顯抵抗的決心，甚至把李淵的祖墳都給挖了。但是，終究是弱不敵強，寡不敵眾，十一月九日，李淵手下的軍頭雷永吉第一個跳上城樓，隋朝的首都大興城被李淵正式攻破。這個時候，距離李淵誓師起兵，還不到半年。真可謂勢如破竹。
李淵能夠這麼快取得成功，除了大興城防守不力之外，還有兩個原因至關重要。
第一，李淵這邊的方略好，真正貫徹了兵貴神速的原則，讓大興城來不及做好防守準備，也讓其他地方的隋軍來不及增援。
第二，李密替他抵擋了隋軍的主力。當時，隋軍大部分有生力量都被李密牢牢吸引在了東都洛陽旁邊，無暇西顧，這樣一來，李淵才能夠乘虛而入，一舉讓關中易主。所以，說李淵是吉人天相，也並沒有錯。
李淵進佔大興城，代王楊侑成了李淵的俘虜。怎麼處置這個俘虜呢？李淵會不會把他殺了，自己當皇帝？才不會。大業十三年（617）十一月十五日，李淵準備了法駕（專門給皇帝用的儀仗）迎接楊侑，讓他在天興殿即皇帝位，改元義寧，同時遙尊遠在江都的隋煬帝為太上皇。完全兌現了自己起兵時的諾言。
安頓好小皇帝，再解決自己的身份。李淵讓小皇帝楊侑把自己任命為假黃鉞、使持節都督內外諸軍事、尚書令、大丞相，進封唐王。一句話，除了皇帝的名分不在，剩下所有的軍政權力，全歸了李淵。
可能有心急的人會想，既然都已經打下大興城，掌握了全部權力，李淵為什麼還要這麼遮遮掩掩，不直接稱帝？其實，此刻不僅是李淵不稱帝，在洛陽叱吒風雲的李密也沒有稱帝。
這一東一西兩大英雄為什麼都不稱帝？道理有兩個。
第一，出頭的椽子先爛。這時候，不管是像李密那樣的起義軍還是像李淵這樣的造反派，稱公稱侯的都不少，但這些稱呼都還沒有徹底顛覆隋朝統治的意思，所以從隋朝的角度講更容易接受，從其他山頭的角度講也更容易接受。如果誰要稱帝，他的性質馬上就變了。不僅隋朝會圍剿，在造反者這邊也會成為眾矢之的！
第二，中國古代人還有很濃厚的忠君觀念。此刻，隋煬帝畢竟還在，隋朝也沒有正式滅亡。在這種情況下公然稱帝，那就是亂臣賊子，有違當時的道德觀念。所以，無論是打下了西京的李淵，還是正在攻打東都的李密，都在悄悄觀望。
就在這個時候，江都忽然傳來了一個驚人的消息，一下子改變了整個膠著狀態。