薛举不甘于失败，企图勾结突厥，重新 谋取京师 。武德元年（618年）五月，李渊称帝。六月，薛举就入侵泾州，纵 兵掳掠，直至豳州、岐州一带。刚被封为秦王的李世民，以西讨元帅的名义，和刘文静、殷开山等率八总管兵前往抗击。七月，双方对垒于高墌（今陕西长武县 北）。李世民加深壕沟，加高壁垒，不和薛举部交锋。正当这关键时刻，李世民得了疟疾，卧于军中，把指挥大权委托给刘文静和殷开山两人，并告诫二人： 薛举 孤军深入，粮食不多，士卒疲惫，假如来挑战，小心不要应战。等我的病痊愈后，和你们一起打败他。 退下后，殷开山对刘文静说道： 王爷担心您不能退敌，才 说这番话。贼兵听到王爷有病，必然轻视我们，应该显示一下武力以威慑敌人。 于是，他们在高墌西南列阵，仗着人多不加防备。结果，薛举以精锐的轻骑从背后 包抄掩袭，唐军八总管皆败，士卒死者十之五六，大将军慕容罗睺，李安远阵亡，高墌城也陷落了。李世民和残军退回长安， 京师骚动 ，惶然不安。刘文静等人 均因此被罢官。
武德元年（618年）八月，薛举获胜后，有人建议 今唐兵新破，将帅并擒，京师骚动，可乘胜直取长安。 薛举同意这种 意见，可恰巧在大军出发前，他病死了，薛仁杲继位。8月17日，李渊任命李世民为元帅，攻打薛仁杲。九月，唐军临近高墌，就 坚壁不动 。诸位将领请战， 李世民说： 我军才打了败仗，士气沮丧，对方仗着得胜而骄傲，有轻视我们的意思，我们应当在营垒中耐心等待。他们骄傲，我们奋勇，就可以一仗打败他们。 他命令全军： 有敢请战的，斩首！ 双方相持了60多天，薛仁杲的军队粮食吃完了，将领梁胡郎等人率领各自的队伍来投降。李世民了解到薛仁杲手下的将领士 卒有离异之心，便命令行军总管梁实在浅水原扎营引诱薛仁杲部下。薛的部将宗罗睺知道后非常高兴，出动全部精锐攻梁实，梁实守住险要不出战。营地中没有水 源，好几天人马没有水喝。宗罗睺的攻击很猛烈。李世民估计对方已经疲劳，就对诸位将领说： 可以打了！ 快到天亮，李世民让右武侯大将军庞玉在浅水原列 阵。宗罗睺合兵攻庞玉，到庞玉几乎不能坚持时，李世民率领大军出其不意从浅水原北面出现，宗罗睺率军迎战，李世民率几十名骁骑勇猛冲击敌阵。唐军内外奋力 拼搏，呼声动地。宗罗睺的部队大败。接着，李世民率领2000多骑兵追击宗罗睺，窦轨扣住马绳苦苦劝道： 薛仁杲还占据着坚固的城池，我们虽然打败了宗罗 睺，但不能轻易冒进，我请求暂且按兵不动，观察一下薛仁杲的动静。 李世民说： 我考虑这个问题很久了，现在我军取胜势如破竹，机不可失，舅舅不要再说 了。 于是进军。薛仁杲在城下列阵，李世民依泾河面对薛仁杲营地，薛仁杲手下的骁将浑干等人到唐军阵前投降。薛仁杲害怕了，带兵进城拒守。天快黑时，唐军 相继到达，包围了城池。半夜，守城的人纷纷下城投降。薛仁杲无计可施，第二天出城投降。
这一仗，唐得薛仁杲一万多精兵，五万名男女。 战争胜利后，诸位将领向李世民祝贺，问： 大王一仗就取得了胜利，骤然舍弃步兵，又没有攻城的用具，轻骑直到城下，众人都认为无法攻克城池，却很快就取 胜，是什么原因呢？ 李世民说： 宗罗睺部下都是陇山之西的人，将领骁勇，士卒剽悍，我有意出其不意打败了他，杀伤不多。如果迟迟不追击，则都返回城内， 薛仁杲加以抚慰再派他们作战，就不容易战胜了；如果迅速追击，则跑散回到陇山之外，折墌城虚弱，薛仁杲吓破了胆，没有时机谋划，这就是我胜利的原因。 众 人都心悦诚服。李世民把投降的士兵全部交给宗罗睺，翟长孙等人统领，和他们一起打猎，丝毫不加怀疑戒备，这些人畏惧李世民的威严，又感谢李世民的恩德，都 愿以死效劳。唐高祖派遣使者对李世民说： 薛举父子杀了我们很多士卒，务必杀光他们的同党以谢死去的冤魂。 不久前归顺唐的李密进谏说： 薛举残暴地杀害 无辜者，这正是他灭亡的原因，陛下又有什么可怨恨的呢？怀柔收服薛氏的百姓，不能不加安抚。 于是下令杀主要谋划者，其余的人都给予赦免。11月22日， 取得巨大胜利的秦王李世民凯旋长安，薛仁杲斩首于市。12月2日，唐高祖下诏以秦王李世民为大尉、使持节、陕东道大行台、蒲州及黄河以北各府的兵马都受其 指挥。