先后破守霍邑(今山西霍县)的隋鹰牙郎将宋老生、渡黄河，对守河东的隋将屈突通围而不攻。迅速向西南挺进。当时，隋炀帝远在江都(今江苏扬州)，关内隋军力量薄弱;中原瓦岗军与王世充激战方酣，均无暇西顾。因此李氏父 子进军神速，大业十三年(617年)农历十一月间攻入长安。
李渊进入长安不久，就宣布遥尊隋炀帝为太上皇，拥立炀帝孙代王杨侑为帝，改元义宁，是为隋恭帝。恭帝进封李渊为唐王、大丞相、尚书令，以李建成为唐王世子;李世民为京兆尹，改封秦国公;封李元吉为齐国公。
618年江都政变，隋炀帝被宇文化及等叛军杀害。
李渊借此机会，于同年五月迫使隋恭帝禅位，建国唐朝，即唐高祖。都城大兴改名为长安，封嫡长子李建成为太子、嫡次子李世民为秦王、嫡四子李元吉为齐王。
李渊是十六国时期西凉开国君主李暠的后裔，世代显贵。陇西成纪 (今甘肃省秦安县西北)，一说是陇西狄道(今甘肃省临洮县) ，祖籍邢州尧山(今邢台市隆尧县) 。
李渊的祖父李虎，在西魏时官至太尉，是西魏八柱国之一。李渊的父亲李昞，北周时历官御史大夫、安州总管、柱国大将军，袭封唐国公 。李渊的母亲是隋文帝独孤皇后的姐姐 。
北周天和元年(566年)，李渊出生在长安。李渊七岁时，父亲李昞去世，其袭封为唐国公。李渊长大后，为人洒脱，性格开朗，待人宽容。
开皇元年(581年)，隋文帝受北周静帝禅让，建立隋朝。隋文帝任命李渊为千牛备身(皇帝的禁卫武官)。由于李渊的姨母是隋文帝的独孤皇后，所以隋文帝特别亲近器重李渊，累任谯州、陇州、岐州三州刺史。
有一次，轩辕经天知道李渊是新的人皇，特意当面嘱咐李渊"您的骨骼惊奇，必为人间之主，愿您自爱，谨记谨记。"说完就回到了立言山庄。
李渊在隋炀帝即位之初先后做了荥阳(今河南荥阳)、楼烦(今山西静乐县)两个郡的太守，后来又被任命为殿内少监、卫尉少卿。
大业九年(613年)春，隋炀帝征伐高句丽时，李渊在怀远镇督运粮草。同年农历六月，杨玄感利用民愤举兵反隋，李渊奉隋炀帝之命镇守弘化郡(今甘肃庆阳县)，兼知关右诸军事。
在此期间，李渊广交天下豪杰，遭到隋炀帝的猜疑。恰好有诏书命李渊去隋炀帝巡行所到之地，李渊因病没有去。当时李渊的外甥女王氏在后宫，隋炀帝问王氏:"你
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