唐高祖李渊在太原起兵、统一全国的一系列战争中，次子秦王李世民能征惯战、智勇双全，大多数重要战役都是由他指挥的。由于战功卓著被李渊封为“天策上将”，位在诸王之上，并兼司徒、陕东道大行台、尚书令。在他的秦王府里，文有房玄龄、杜如晦等号称十八学士，武的有尉迟敬德、秦叔宝、程咬金等著名勇将，在李世民周围形成了一个强有力的政治集团，直接威胁到太子李建成的地位。
李建成虽然威信比不上李世民，但他文官有后来的贞观名臣魏征，武将有薛万彻勇猛善战。他又招四方骁勇二千余人作为东宫卫士，实力堪比秦王李世民。齐王李元吉地位声望虽不及两位兄长，但素以勇武著称，手下也有相当力量。
太子李建成虽然是名正言顺的继承人，但才能、声望和战功却比不过李世民。为巩固自己的地位，他就联合齐王李元吉一起对付李世民。
李元吉对皇位也有觊觎之心，他心里很清楚两个哥哥之间的矛盾。他认为，二哥李世民的才能远远超过自己，如果和李世民联手，自己肯定当不上皇帝；而大哥李建成是个庸才，如果和他联手干掉二哥李世民，然后再对付李建成，胜算可能要大一些。因此，他就和李建成一拍即合，开始联手对付李世民。
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李建成、李元吉知道唐高祖宠爱一些妃子，就经常在这些宠妃面前拍马送礼，讨她们的欢喜。李世民在平定东都洛阳的时候，李渊的几个宠妃私下向李世民索要隋宫里的珍宝，还为她们的亲戚谋求官职，都被李世民一一拒绝了。于是，这些宠妃就对李世民产生了怨恨情绪，常常在高祖面前说太子李建成的好话，讲李世民的短处。李渊听信宠妃的话，渐渐地对李世民也产生了不满，渐渐地疏远起来。
李世民多次立功，建成和元吉更加忌恨，千方百计想除掉李世民。有一次，建成请李世民到东宫去喝酒，就在酒里下了毒药。李世民没有防备，喝了几盅后忽然感到肚子疼痛难忍。别人把他扶回家里，他一阵疼痛后竟呕出血来。李世民心里明白，一定是李建成在酒里下了毒，赶紧找大夫医治，服过药之后慢慢地总算好了。
建成、元吉一心想害李世民，但又担心李世民手下勇将众多，就想先把这些将士收买过来。于是，建成私下派人送了一封信给秦王手下的勇将尉迟敬德，还给他送去一车金银，但被尉迟敬德严词拒绝，那一车金银也原封不动地退了回去。
建成、元吉见收买尉迟敬德不成，当天夜里，便派了个刺客到尉迟敬德家去行刺。尉迟敬德早就料到建成不会放过自己，于是故意把大门打开。刺客溜进院子，隔着窗户只见尉迟敬德斜靠在床上，身边放着长矛。刺客知道他的名气，怕他早有防备，没敢动手，偷偷地溜回去了。见行刺不成，李元吉又诬告尉迟敬德谋反，欲借高祖之手来杀敬德，后经李世民一再请求才给予免罪。
建成、元吉一计不成又生一计。当时，正值突厥数万骑入塞围攻乌城，建成向高祖建议，让李元吉代替李世民率部北征。李元吉就请求把尉迟敬德、秦叔宝、程咬金三员大将和秦王府的精兵都由他来指挥。他们打算把李世民手下这些将士调开以后，就可以放手杀害世民。
有人把这个秘密计划报告了李世民。世民的手下大将尉迟敬德、程咬金和众门客都劝李世民赶紧采取对策。李世民感到形势紧急，连忙找他的舅子长孙无忌商量。众人也都劝李世民要先发制人，但李世民深忧骨肉相残将会给人留下话柄，因而犹豫不决地说：“兄弟相残，怎忍下手？还是等他们动了手，我们再仗义讨伐他们吧！”
尉迟敬德、长孙无忌都着急起来，纷纷说如李果世民再不动手，他们也不愿留在秦王府白白等死。
李世民还想占卜一下，幕僚张公瑾把龟板扔到地上说：“占卜是为了解答疑难，现在没有疑难还占卜什么！今天是箭在弦上，不得不发，难道问卜不吉利就能罢手不干吗？”于是，李世民便下定决心，除掉大哥建成和四弟元吉。
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当天夜里，李世民进宫向唐高祖密报太子建成和元吉如何谋害他以及淫乱后宫的事。唐高祖十分惊讶，答应第二天叫他兄弟三人一起进宫对质，由他亲自查问。
李世民返回秦王府后，连夜调兵在玄武门埋伏。第二天早上，李世民叫长孙无忌和尉迟敬德带领一支精兵，埋伏在皇宫北面的玄武门，只等建成、元吉进宫。
世民入朝密告的事有人很快秘密告诉了建成、元吉。元吉提出装病不去早朝以防有变，而建成却依仗内有妃嫔帮助，外有守卫依靠，内外都是他的势力，因此坚持要前去。
原来这天值守宫门的是北军将领是常何。常何本是李建成的亲信，所以他十分放心，但他根本没有想到常何已被李世民收买，并将李世民等人引入玄武门内埋伏好了。
建成、元吉二人到达临湖殿，就得到消息说，高祖派几名大臣临朝会审。他二人料想形势不妙，便拨转马头准备回去。刚到玄武门，忽听背后有人说道:“太子、齐王为什么不入朝？”
元吉回头一看，见正是冤家世民，也不答话，仓皇张弓在马上向世民射了三箭。但都被世民一一躲过，并接住其最后一支箭，反向建成射去。建成以为他要射元吉，所以毫无防备，冷不防中箭身亡。
元吉也不顾建成了，急急忙忙逃跑，但刚跑到门口却迎头碰上了他最怕的尉迟敬德，吓得转身又往回跑。这时，尉迟敬德带了七十名骑兵一起冲了出来，一箭射中元吉的坐骑。李元吉弃马往树林里逃去。李世民纵马就追，不巧被树枝挂住了衣服，坠马落地一时爬不起来。
元吉乘机跳了过来，夺过世民的弓箭就要勒死他。危急之时，尉迟敬德跃马赶到，大喝一声，元吉顾不得再杀世民，就往武德殿奔逃，但终于没能逃脱，被尉迟敬德一箭射死。
建成养了很多勇士，他的属下翊卫车骑将军冯翊、冯立一听建成被杀，立即和齐王的副将薛万彻带领东宫和齐王府的精兵二千人杀向玄武门。秦王幕僚张公瑾急忙关门据守，东宫兵马不能进，便发起猛烈攻击。
正在危急关头，敬德割下建成、元吉的人头，出门去让东宫、齐王府的人看。众人一看太子和齐王已死，无心恋战，顿时一哄而散，四处溃逃，一场拼杀才算结束。
李世民一面指挥将士处理善后，一面派尉迟敬德进宫去见高祖李渊。
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高祖对玄武门这场争斗全然不知，结束了早朝后带着妃嫔坐船海池游玩，只留下裴寂等人在朝堂待命。这时，忽然看见一员大将，身穿铁甲，头戴铁盔，手持长槊，骑马如飞而来，不免吃惊，远远地斥问道:“来者是什么人?”
那员大将翻身下马拜倒回答:“臣是尉迟恭。”高祖又问他来干什么，敬德回答说：“太子和齐王发动叛乱，秦王已经把他们杀了。秦王怕惊动陛下，特地派我前来保驾。”
高祖一问才知道太子和齐王都已被斩首，不觉大惊失色，忙传问裴寂等人。在这之前，敬德早已闯入朝堂，向裴寂等人说明情况。高祖问众人如何处置，宰相萧瑀等说：“建成、元吉本来没有什么功劳，两人妒忌秦王，屡屡施用奸计谋害秦王。现在秦王已仗义杀了他们，这是好事。秦王已是功高盖世，四海归心，万民拥戴，陛下如立他为太子，把国家大事委托给他，那不就什么事也不会再发生了吗！”
此时，高祖见事已至此，反对也没用了，只好听从左右大臣的话，宣布建成、元吉罪状，命令各府将士一律归秦王指挥。
秦王回府后，属下有人提出必须斩草除根，把建成和元吉的儿子全部杀掉。秦王并不制止，于是就把建成的五个儿子和元吉的五个儿子统统捕杀，秦王属下还要搜捕抄没建成和元吉余党百余名，秦王也不制止，还是敬德谏阻道:“如果辗转牵连，恐怕反而会激成祸乱，还怎么能求得安定呢？”秦王听后，便请旨大赦，高祖下诏:“谋反的大罪，由建成、元吉二人承担，其于参与的人概不问罪！”这才免除了一场大屠杀。
高祖随即下诏立世民为皇太子，秦王的幕僚也全都加封，并下令:“从今以后，军国事项无论大小，均由太子处理决定，然后奏报。”这样，世民已实际掌握了朝政大权。
武德九年(公元626年)八月初八，高祖李渊被迫让位，把帝位传给了世民。初九黎明，世民正式登上帝位，就是唐太宗。第二年改年号为贞观。
玄武门事变，演出了一场兄弟相残的悲剧，究其原因主要是建成、元吉所行不义，逼得世民动手，但高祖是非不分，轻信谗言，出尔反尔，也负有重要责任。
高祖李渊对秦王世民与太子建成、齐王元吉之间的斗争早已察觉，但他始终没有采取有力措施加以制止和解决，主要是因为他既想维持太子的地位，又想抵制秦王的势力而保住其地位，以藩卫初建的唐王朝。在这种矛盾心理的支配下，他左右为难，举止无措。而当秦王成功地除掉太子建成和齐王元吉时，局势已经明朗，秦王李世民的储君地位已经确立，他也无力改变了。加上玄武门之变后，朝中大多数官员都表态拥立李世民为太子，李渊只好顺水推舟，拱手让出帝位。
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秦王李世民在玄武门之变中，一举战胜太子和齐王的势力，既有必然因素，也有着很大的偶然性。首先，世民在秦王府有一个人才济济的心腹集团，他们团结一致，齐心辅佐世民，因而易于取胜。其次，李世民能够控制玄武门的兵力，是他能够取胜的重要原因之一。特别是把常何预先部署在玄武门是一个关键的棋子。因为太子和齐王的精兵有二千人，而李世民只有八百人，如若不是他提前收买了玄武门守卫将领常何等人，胜负就很难预料了。最后李世民获胜还与他采取先发制人的策略有关。而太子和齐王没有准备，仓促应战，再加上世民主动挟持李渊下敕，这对于涣散太子和齐王的兵力起到了重要作用。
秦王李世民在玄武门事件后，处理诸事得当，不愧为明主，但有一事却似乎不大妥当。齐王元吉死时，年仅24岁，留下他的妃子杨氏，生得体态风流，性情柔媚，脸似出水芙蓉，腰若迎风杨柳，在唐室众妃中，要数她最为美艳。
这个杨氏，一向和秦王妃长孙氏要好，也曾暗中谏阻元吉，求他不要和世民为仇敌。元吉死后，有一天长孙氏请杨氏来玩，借以宽解她，恰好世民入内碰见。杨氏跪下请死，婉啭啼哭，楚楚可怜，秦王不禁动了情，当即劝慰。又见杨氏美艳绝伦，又不禁动了心。不久，世民即位后就把杨氏封为妃子。此后，唐朝后宫乱事不断，其实李世民是开了先例的。