就这样，太子东宫与秦王府的矛盾越发深重，两方都在等待时机成熟将对方除之而后快。恰在此时，突厥来犯，李渊令李建成等人带兵退敌。李建成便和李元吉商议着借此将秦王府的人全部剿灭。李世民得知李建成等人的计谋后，决定先下手为强。

公元626年六月三日，李世民进朝面圣，将李建成和李元吉设计陷害自己的事情一一向李渊陈明。说到最后，李世民痛哭流涕道：“儿臣对手足之情可谓是仁至义尽了，如今他们竟对我有了杀心。我怕到时到了黄泉路上，无颜面对那些死在我手下的败将。”李渊听了李世民的话，惊愕不已，恍然道：“明日就让他们进宫来，我一定要问个明白。”

次日早上，李建成和李元吉奉命进宫面圣。来到玄武门时，他们明显感觉到此处杀机四伏，便立刻调转马头，想要往回走。正在此时，李世民骑着马自玄武门出来，喊道：“殿下，且慢。”李建成闻声停马，回头一看究竟。说时迟那时快，早就在此埋伏的长孙无忌和尉迟敬德领着精兵杀出，将李建成和李元吉围住。就这样，李建成和李元吉在玄武门被诛，史称“玄武门之变”。