武德三年七月，李世民围洛阳，久攻不下，可这一仗真正的杀招不是攻城，而是断粮。
而这一切，早在武德三年七月就已经埋下了伏笔。
唐高祖下令征讨王世充，李世民率军抵达新安。摆在他面前的，是一座经营多年的隋朝东都。洛阳城墙高厚，城内还有数万守军，宫城、外郭和水道互相配合，绝不是猛攻几天便能拿下的地方。
若把士兵一批批推到城下，去撞城门、爬城墙，唐军即便取胜，也要付出很大代价。更麻烦的是，战事拖得越久，其他割据势力越可能趁机插手。
李世民因此没有把全部兵力压在一处。
史万宝被派往龙门，刘德威从太行方向逼近河内，王君廓控制洛口，专门截击粮运。黄君汉则从河阴进攻回洛城。唐军主力驻扎北邙，盯住洛阳，其他部队向四周伸开，逐渐控制道路、渡口和外围据点。
这套打法看上去不够热闹，却比强攻更难应付。
八月，黄君汉部下张夜叉率领水军夺取回洛城，又截断河阳南桥。洛阳北面的重要通道遭到破坏，黄河一带的粮食和兵马，再想顺利送进城内，已经非常困难。
一座大城想长期坚守，靠的不只是士兵和城墙。城里每天都要消耗粮食，战马要吃草料，军械需要补充，伤兵也需要药物。一条路被切断，看似不起眼，日子一长，却可能让整座城喘不过气来。
王世充当然不肯坐着等。
九月，李世民带着五百骑兵察看战场，突然遭到王世充一万多人包围。单雄信持槊直冲李世民，尉迟敬德赶来拦截，护着李世民冲出重围。屈突通率主力赶到后，唐军随即反击。
这一战，王世充部下陈智略被擒，大批持槊步兵也落入唐军手中。王世充原想趁李世民兵少打一场便宜仗，结果不仅没能得手，反而折损了精锐。
城外打不过，城内同样不安稳。

王世充一年前废掉杨侗，自立为帝，建立郑国。可他的统治并不牢靠。为了防止部下背叛，他鼓励告密，实行严厉的连坐，还把不少将领家属扣在宫中。
裴仁基、裴行俨等人密谋除掉王世充，事情败露后被杀。此事过后，洛阳将领表面上仍在听命，心里却越来越恐惧。河南各地一旦看到唐军占上风，许多州县便陆续归附，王世充能够控制的地方迅速缩小。
这也是李世民断粮策略的重要一环。
到了武德四年二月，王世充仍想打通粮道。
他的太子王玄应带领数千人，从虎牢方向向洛阳运粮，途中遭到李君羡截击。运粮部队大败，王玄应几乎只身逃回。这批粮食未能送进洛阳，对城内守军又是一次沉重打击。
不久，王世充带着两万人从城中杀出，在青城宫附近与唐军决战。
双方从早晨一直打到中午。李世民让屈突通率步兵正面交战，自己带骑兵从另一侧冲击。王世充的军队几次溃散，又几次重新聚拢，打得十分顽强，最终还是支撑不住，损失数千人后退回洛阳。
从那以后，王世充不敢再轻易出城。
唐军开始挖掘壕沟，修筑营垒，把洛阳周围一层层封起来。到了三月，城内的粮价已经高得失去常理。一匹绢只能换三升粟，一匹布只能换一升盐，过去值钱的服饰和器物，如今几乎无人问津。
杨侗在位时，曾将三万户百姓迁入宫城。围困发展到这一步，剩下的人家已不足三千户。公卿大臣也吃不饱，尚书郎以下的官员甚至需要亲自背运物资，有人饿死在途中。
王世充手里还有坚城，却没有能让城中军民继续撑下去的粮食。他只能把最后的希望押在窦建德身上。
窦建德率领十余万兵马西进，对外号称三十万。他不仅带来大批士兵，还安排船队沿黄河逆流而上运送粮食。表面看，洛阳等来的是援军；实际上，真正关系胜负的，仍是那批即将运到城下的粮食。
只要窦建德进入洛阳，王世充就能重新补充兵力和粮草。唐军此前几个月的围困，也可能前功尽弃。
唐军内部因此出现了分歧。有人认为王世充尚未投降，窦建德又从外面压来，唐军腹背受敌，不如暂时退兵。

李世民却没有撤。
他让李元吉、屈突通继续围住洛阳，自己只带三千五百名精锐，迅速赶往武牢。史书中常写作武牢，后世一般称为虎牢。这里卡在窦建德西进洛阳的必经方向上。

窦建德十余万大军被挡在武牢以东，人数虽然很多，却无法继续前进。唐军骑兵还不断袭击他的粮运。时间拖得越久，原本前来解围的大军，自己也开始承受粮草和士气的压力。
到了五月，窦军从早晨列阵到中午。天气越来越热，士兵又饿又渴，有人坐在地上休息，有人争着寻找饮水，原本整齐的阵形逐渐松动。
李世民一直没有出兵，等的就是这一刻。
唐军骑兵渡过汜水，趁窦军尚未来得及重新列阵，突然冲入军中。又有一支唐军绕到窦军后方，竖起旗帜。窦建德的部下回头看到唐军出现在身后，以为退路已经被切断，很快陷入混乱。
唐军追击三十里，窦建德受伤被擒。五万被俘士兵随后被遣返回乡，窦建德本人则被押往洛阳城下。
王世充登上城头，看到前来救援自己的窦建德已经成了俘虏，终于明白，再守下去也等不到一粒粮食。
武德四年五月，他带着太子和两千多名官员出城投降。唐军进入洛阳后，分兵守住街市，禁止士卒抢掠，又封存府库，释放了大量无罪被关押的人。
同年十月，李世民因平定王世充、窦建德之功，被加号天策上将，地位在王公之上。