就这样，李世民与窦建德在虎牢关展开了角逐，李世民先是麻痹疲惫的敌人，然后以一千匹骏马为诱饵，以宇文士及为奇兵，自己率领轻骑兵绕行奔袭，其余将领带玄甲军随后，乘窦建德的群臣正在朝谒时，突然以骑兵冲锋突击。一时间夏军大乱，而李世民当时率领的秦琼等人均是当世万人敌，带领随后赶到的玄甲军猛烈冲锋，直接将混乱的夏军杀了个对穿，随后几名将领将玄甲军分为数十个小分队，朝着一个方向驱赶夏军，任由混乱的夏军朝着自己的大营奔跑，形成了倒卷珠帘之势，最终一战击溃夏军，此战虽仅杀敌三千余人，但夏军十万人马溃逃，窦建德也做了俘虏。
就此，历史上以少胜多的战役再次多了一笔，此一战中，李世民将智谋、勇猛、耐心、果断等各种统帅才能发挥到了极至，不愧为天策上将。
