经过一番精心谋划，杀兄夺位的计划终于商量妥当了，诸人分头准备行动。为了能把李建成和李元吉按计划引入自己的阴谋圈内，李世民恶人先告状，以难以一时说清的罪过告发李建成、李元吉淫乱后宫，以激化父皇与二人的矛盾。
李渊果然中计，大惊道：“竟然有这样的事？”
李世民又道：“儿臣于兄弟毫无亏负，但自从平定王世充、窦建德以来，太子多次加害于儿臣，此皆父皇所亲见。儿臣实在不解，太子对儿臣为何如此深仇大恨，莫非要为王、窦二贼报仇不成？二人若死而有知，一定会称心快意于地下！如果太子阴谋得逞，儿臣枉死以后，实在无颜面对王、窦二贼。”
说罢，伏地痛哭不已。
李渊道：“你所奏之事，关系重大，明日我要亲自审问！”
当天夜里，李世民调兵遣将，准备妥当。第二天一早，便亲自率领长孙无忌等人，埋伏在玄武门附近。
与李建成有勾结的张婕妤听到了风声，马上派人报告李建成。李建成急忙找李元吉商量对策。
李元吉道：“今日之事，来势不善。你我且称病不朝，将两府兵众集聚一起，静观事变。”
李建成想了想道：“不好，你我不去，父皇必然以为我等畏罪躲避，倒让世民得逞了。此时你我一定得在父皇身边，可以察看动静，相机行事。况且，内有张、尹二妃照应，外有自家军队守卫玄武门，能把我们怎么样？”
李元吉一听有理，也就不再坚持。于是二人翻身上马，一前一后，穿过通训门，直朝玄武门方向而去。
这一天，正是唐高祖武德九年（626年）六月初四。
唐代宫城，建在渭水南岸龙首原高坡之上，位居长安城正北，北高南低。共分为太极宫、东宫、掖庭宫三大部分，面积极为辽阔。太极宫为其主要部分，是皇帝听政、住宿之处，仅此一处，便比今日北京故宫大了将近三倍，其气派的宏大不难想象。玄武门在太极宫正北端，居高临下，直耸云端，俯视着整个宫城，气势极为宏伟。守卫玄武门的守将名叫常何，原是李建成的心腹，但早已被李世民收买过去了，李建成对此却懵然不知。
兄弟二人并驾齐驱，不久就来到了距玄武门不远的临湖殿。李元吉突然发现今日这一带的情况与平时很不一样，没有玩耍嬉戏的宫女，没有巡视游弋的宦官，静得有点疹人。蓦地，从前边不远处茂密的树林中，传出一两声悠长的马嘶，再仔细一看，隐隐约约似有一些人影在走动，不时还闪烁出一星半点刺眼的光斑，打过仗的人都知道，那是刀剑等利器被太阳照射后所折出的光芒。
李元吉大喊一声：“不好，林中有伏兵！”说完调转马头就跑，这才发现身后的禁门早已关闭，一个面如重枣、手执双锏的将军威风凛凛地立在那里，正是秦王府骁将秦叔宝。李元吉见势不妙，便要拨马另寻逃路。这时，一个银盔银甲、身骑一匹雪白战马的青年将军从林中如闪电一般狂奔而来。李元吉定睛一看，正是对头李世民。他一阵心慌，取弓搭箭便射，哪知箭还没到李世民面前，便无力坠地。连发三箭，箭箭如此。原来李元吉一见李世民，便张皇失措，连弓都拉不开了。
李世民并不理他，只向李建成追去，李建成拍马就逃。但常年养尊处优的李建成骑术哪能比得上久经战场的李世民。片刻工夫，李世民已追至身后。此时，对权力的渴望，早已将骨肉亲情荡尽。李世民弯弓便射，李建成应弦而倒。殷红的鲜血顺着他的颈项汩汩流出，染红了朝服，也染红了他身下那片黄土地。李建成很快便断了气，但他那双惊恐的眼睛并没有合上，直瞪瞪地仰视着湛蓝的天空，仰视着巍峨的玄武门。他太向往那香烟缭绕、金鳞闪耀的盘龙宝座了，他太向往那一呼百诺、发号施令的帝王生活了，他死不瞑目！
再说李元吉见前后俱无路可逃，便策马向武德殿方向驰去。忽然一阵乱箭射来，李元吉趁势滚下马鞍，钻入附近的树林，正巧遇见李世民。他一惊，掉头就逃。李世民紧追不舍。大凡在林中追逐，骑马的人总不如步行的人灵活便捷。李元吉左转右绕，忽东忽西，李世民就是追不上他。忽然，一枝横斜而出的粗壮树枝挂住了李世民的战袍。那白马不知，依旧向前疾驰，将他重重地甩倒在地。李元吉见状大喜，立即转过身来，直奔李世民。李世民抽出弓来正要射，却被李元吉劈手夺去，扔出老远。李元吉纵身骑到李世民身上，目露凶光，双手紧紧扼住李世民的咽喉。他体大身沉，孔武有力，扼得李世民面目青紫，眼看活不成了。
在这千钧一发之际，忽然身后晴天霹雳似的一声大吼：“住手！”李元吉回头一看，只见尉迟敬德正拍马赶来。他素来忌惮这员猛将，只好放开李世民，骑马就跑。尉迟敬德一箭射去，只听“嗖”的一声，李元吉重重地从马上摔了下来，顿时气绝而死。
此时，玄武门外早已人喊马嘶，原来是东宫的大将冯翊、冯立，齐府的将军薛万彻、谢叔方率精兵两千多人正在攻打大门。李世民的心腹力士张公瑾见援军冲来，急中生智，奋力将玄武门关闭。援军无法冲入门内。守卫玄武门的敬君弘、吕世衡两位将军挺身出战，先后战死。薛万彻等见一时无法攻入，便号令所部向秦王府进军。正当万分紧急的时候，尉迟敬德提着李建成和李元吉的人头赶来，大喊道：“奉圣旨讨伐二贼，你们看，这就是他们的首级，你们还为谁卖命？”众人见主人已死，立时一哄而散。
三兄弟火拼的时候，李渊正带着大臣、妃子在海池中乘船游玩，忽见一个全副披挂的将军匆匆赶来。李渊大惊，忙问：“来者何人？”
只见那位将军跪在地上说道：“臣尉迟敬德前来见驾。”
李渊又问：“你来此何事？”
尉迟敬德道：“太子、齐王作乱，秦王已将其诛灭，恐怕惊动陛下，特命臣前来护驾！”在场的人一听这个消息全都惊呆了，好半天都没反应过来。
过了好一会儿，李渊才喃喃问道：“建成、元吉都死了吗？”
尉迟敬德答道：“是。”
两行热泪顺着李渊的眼角流了下来，他凄然说道：“不料手足相残之事终见于本朝。”
侍从在侧的大臣萧瑀、陈叔达对视一眼，相继劝道：“建成、元吉本不是晋阳举兵的首谋，又无功于天下，却嫉恨秦王的功劳，共同策动奸谋叛乱，罪当如此。秦王不只功盖宇宙，威扬四海，且向以仁孝著闻，既可辅佐陛下之大业，也可承欢于膝前，陛下您可以放心了。”
生米已经做成熟饭，人死不能复生，再说还有一个赳赳武夫虎视眈眈地守在面前，李渊也便不再说什么，只宣李世民上殿。李世民上殿后扑在父亲怀里痛哭，弄得李渊反倒过来安慰他一番。
斩草必除根，李世民自然也不会手软。他将李建成的五个儿子、李元吉的五个儿子全部杀死，并取消了他们的宗籍。
三天以后，李渊被迫宣布立秦王李世民为太子，国家大事一律由太子处理。这年八月，李渊被迫让位，自称太上皇。李世民当上了皇帝，他就是唐太宗。第二年，改年号为贞观。历史上把这次政变叫做“玄武门之变”。
“玄武门之变”以后，东宫和齐府的文武官员纷纷逃离京城。太子东宫僚属魏徵曾劝说李建成早日除掉李世民，此时又没有逃跑，因此被士兵们抓住，押到李世民面前。李世民见魏徵毫无惧色，厉声喝道：“魏徵，你知罪吗？”魏徵坦然答道：“身为臣子，为主分忧，何罪之有？遗憾的是，太子没有听从我的话。否则，就不会有这样的结局了。”秦王府骁将程知节跳上一步吼道：“死到临头，尚说屁话，你……”魏徵微微一笑，打断程知节的话，说道：“今日来此，只求一死。”
李世民被魏徵的凛然之气感动了。他走下座位，拍着魏徵的肩膀说：“过去的事就算了。我拜你为朝廷的谏议大夫，以后就跟在我的身边吧。我有很多缺点需要你这样的人指正呢！”
士为知己者死。魏徵也被李世民的大度和至诚感动了。他热泪盈眶，激动地说：“殿下！只宽宥臣一人是不行的，太子和齐王的部下多着呢。”李世民当即答道：“你说得很对。现在我就任你为特使，去宣布朝廷的旨意，对他们既往不咎，全部赦免。”
此时，李建成和李元吉的部下大都逃亡山东，准备起事。魏徵手捧赦旨来到，没动一刀一枪，便平定了可能发生的叛乱。
“玄武门之变”作为统治阶级的内部斗争，只是赤裸裸的权力争夺和毫无人性的血腥屠杀，本身并没有什么积极意义。然而，这场暴力争夺客观上的积极意义却是不容抹杀的。李世民踏着兄弟的尸体登上至尊的宝座之后，进行政治改革，知人善任，严格执法，轻徭薄赋，锐意经史，发展学校，完善科举，开创了中国封建社会少有的开明政治——贞观之治，从而名垂青史。而玄武门，也因此而名传千古。