。李世民抢先占据这一战略要地，阻断了窦建德西进之路。窦建德大军被迫屯于板渚，与唐军隔河对峙。窦建德迫于虎牢关之险，无法前进，留屯累月，士卒疲惫，军心懈怠。李世民又遣人袭扰其粮道，劫其粮草。窦建德众将请战，建德欲待唐军粮草耗尽，牧马河北时，乘机袭击虎牢关。五月，唐军牧马河北，窦建德倾巢而出，自板渚出牛口布阵，北距大河，西薄汜水，南属鹊山，亘二十里，鼓行而进。
李世民登高观望，见窦军行伍不整，士气骄惰，遂决定主动出击。他先以少量兵力诱敌，待窦军倾巢来攻，亲率精锐骑兵猛冲其阵。时值日中，窦军士卒争饮水，阵列混乱。李世民令旗一挥，玄甲军如猛虎下山，直捣窦军中军。窦建德正与群臣议事，猝不及防，为唐军所擒。夏军见主将被俘，顿时崩溃，五万大军或死或降，溃散殆尽。
窦建德被押至洛阳城下，王世充见援军覆灭，大势已去，号啕大哭，只得素服出降。李世民一举消灭了窦、王两大劲敌，获隋传国玺及大量图籍珍宝，河南、河北之地次第平定，加速了统一关东地区的进程。此役堪称中国古代战争史上围点打援、各个击破的典范战例，李世民的军事才能在此战中展现得淋漓尽致。
然而，胜利的喜悦很快被政策的失误所冲淡。李渊下诏将王世充流放蜀地，却因窦建德誓死不降，决意杀死了深得民心的窦建德。窦建德在河北"每获士人，必加恩遇"，"劝课农桑，境内无盗，商旅野宿"，其死使河北百姓"为之流涕"。
李渊又强征窦建德旧将范愿、董康买、曹湛、高雅贤、王小胡等人到长安，这些将领恐惧遭诛，相谓曰："王世充以洛阳降，其将相大臣段达、单雄信等皆夷灭；吾属若至长安，必无保全之理。且夏王擒淮安王李神通，待以客礼；唐得夏王即杀之。我等皆为夏王所厚，今不为之报仇，将无以见天下之士！"遂共谋起兵。
武德四年（621年）七月，窦建德旧部刘黑闼等聚众起兵于漳南，旬日之间，众至数万。刘黑闼骁勇善战，为窦建德麾下名将，善用奇兵，深为唐军所惮。他联合突厥，多次击败唐军，唐淮安王李神通、幽州总管罗艺等皆败于其手，突厥也派兵相助，声势大振。不到半年，便全部恢复了窦建德原先的地盘，定都洺州，称汉东王，建元天造。唐兖州总管徐圆朗等也举兵响应，河南、山东震动。
武德五年（622年）正月，李世民自请出征，率军讨伐刘黑闼。刘黑闼采取游击战术，避实击虚，唐军久战无功。三月，李世民在洺水之战中大破刘
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