北上抵御刘武周、宋金刚。李世民临危受命，肩负着收复失地、稳固国本的重任，率军自龙门渡过黄河，驻军柏壁（今山西新绛西南）。他深知宋金刚大军士气旺盛、战力强劲，且骑兵机动性强，不宜正面硬拼，依旧采取深沟高垒、坚守不战的策略，与宋军僵持对峙，消磨其锐气。
这一对峙，便是长达五个月的时间。宋金刚大军远道而来，粮草补给困难，长时间的僵持让其粮草彻底匮乏，士兵士气低落、军心涣散，无奈之下，只能率军向北撤退。李世民抓住这一绝佳战机，亲率精锐骑兵，展开雷霆追击，一日一夜疾驰二百余里，不给宋军丝毫喘息之机。连续征战之下，唐军士卒疲惫不堪，李世民本人也两日未曾进食、三日不曾解甲，始终身先士卒，激励将士奋勇追击。
唐军一路追至吕州（今山西霍县）、介休（今属山西）一带，与宋金刚残部展开数次殊死激战，唐军将士同仇敌忾，彻底大败宋金刚大军。宋金刚无力回天，只能率领残部仓皇北逃，刘武周得知大军溃败的消息，也放弃太原，与宋金刚一同投奔突厥。可二人失去利用价值，不久后便被突厥斩杀，首级被送往长安。
这场平定刘武周的战役，是李唐统一战争中至关重要的一战。唐军彻底收复整个山西地区，不仅夺回了龙兴之地太原，更牢牢巩固了关中根据地，扫清了日后进军关东的最大障碍。经此一役，李世民卓越的军事指挥才能展现得淋漓尽致，在军中与民间的威望与日俱增，手中兵权也愈发厚重，这既为他立下不朽功勋，也让他与太子李建成之间的矛盾逐渐显现，为日后玄武门之变的爆发，埋下了深深的伏笔。
历经数年征战，李唐王朝先后平定西北陇西、河西走廊，收复山西全境，关中根据地四面稳固、固若金汤，成为唐朝统一天下的坚强后盾，开国初期统一战争的第一阶段圆满完成。此时的李唐，再无西北、北方的后顾之忧，实力空前强大。接下来，一代名将李世民将率领得胜之师，东出潼关，挺进中原，与盘踞洛阳的王世充、雄霸河北的窦建德两大势力，展开一场决定天下归属、影响历史走向的终极战略决战，大唐一统天下的征程，就此迈入全新的阶段。