世充形势日益局促，只得向窦建德求援。
窦建德深知王郑一旦覆灭，窦夏也自难保，于是应允。
李渊将刘世让调至东方战场，由北面进攻窦夏的都城洺州。
时序进入武德四年。
王世充的太子王玄应自武牢关运粮入洛阳，遭唐军截击，兵员粮秣皆为唐军掳获。
李世民遣李世绩夜袭武牢关，擒获多名王郑宗室官员，其中长史戴冑，后来成为贞观名相。
李世民见时机成熟，便向父皇请命，发兵进攻东都。
李渊口喻：“征讨洛阳，是为止息兵燹。攻克之后，其乘舆法物，图籍器械，非私家所能使用之物，都由秦王整理接收。其余子女玉帛，全部分赐将士。”
这等于再度确认当初他父子之间，让李世民“居于洛阳，自陕已东，悉宜主之。
仍令汝建天子旌旗，如梁孝王故事”的默契。
李世民深知东都缺粮，于是深沟高垒，围困王世充。
洛阳粮尽，王世充向突厥求援。
此时处罗可汗已逝，颉利可汗继位，率军进寇汾阴。
李渊三个月前才将刘世让由并州调过来，如今又不得不将他调回去抵御突厥。
刘世让离开之后，窦建德在北面不再受到牵制，当即发兵往西，直指武牢关；同时水陆并进，将粮食运进洛阳。
李世民让屈突通辅佐李元吉围困东都，自己则率玄甲精锐直赴武牢关。
窦建德轻敌，遭李世民击溃擒获。
李世民将窦建德锁入囚车，带到洛阳城下向王世充示威。
王世充原想突围，然却无人追随，只得请降。
此即历史上著名的“一战擒二王”。
唐军取下洛阳，军纪严明，秋毫无犯。
李世民进入宫城，查收隋代图籍制诏，却发现已被王世充销毁。
只得命人封存府库，点收金帛颁赐将士。
又将王郑党中罪行重大之辈，如段达、朱粲、单雄信等，斩于洛水之上。
杜如晦的叔父杜淹也在王郑朝中，他与杜如晦兄弟一向不睦，曾经诬谮杜如晦之兄致死，又囚禁杜如晦之弟杜楚客，几乎将他饿死。
王郑既败，杜淹当诛，杜楚客却涕泣恳求杜如晦相救。
杜如晦不肯。
杜楚客说道：“曩者叔已杀兄，如今兄又杀叔，一门之内，自相残杀而尽，岂不痛哉！”
便欲自刭。
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