李世民率领两千多名骑兵追击，窦轨拉住他的马缰绳苦苦劝谏说：“薛仁果还占据着坚固的城池，我们虽然打败了宗罗睺，也不能轻易进军，请暂且按兵不动，观察局势。”李世民说：“我已经考虑很久了，现在势如破竹，不能失去机会，舅舅不要再多说了！”于是继续进军。薛仁果在城下列阵，李世民隔着泾水对阵，薛仁果的骁将浑干等人几人临阵投降。薛仁果害怕，率军入城坚守。接近傍晚时，唐军大部队赶到，于是包围了城池。半夜，守城的士兵争相从城上跳下投降。薛仁果无计可施，十一月初八，出城投降；唐军俘获他的精锐士兵一万多人，百姓五万人。
众将都来祝贺，趁机问李世民：“大王一战取胜，立即舍弃步兵，又没有攻城器具，轻装骑兵直接抵达城下，众人都认为不能攻克，最终却夺取了城池，为什么呢？”李世民说：“宗罗睺率领的都是陇山以西的人，将领勇猛、士兵强悍；我特意出其不意打败他们，斩杀俘获的人不多。如果放慢追击，他们都会退回城中，薛仁果安抚任用他们，就不容易攻克了；快速追击，他们就会散回陇山以西。折墌城兵力虚弱，薛仁果吓破了胆，来不及谋划，这就是我取胜的原因。”众人都心悦诚服。
李世民把俘获的降兵，全部交给薛仁果的兄弟以及宗罗睺、翟长孙等人统领，还和他们一起打猎，没有丝毫猜疑。降兵既畏惧李世民的威严，又感激他的恩德，都愿意拼死效力。李世民听说褚亮的名声，派人寻访，找到后，对他礼遇优厚，任用他为秦王府文学。
唐高祖派人对李世民说：“薛举父子杀了我们很多士兵，一定要把他们的党羽全部处死，来告慰死去的冤魂。”李密劝谏说：“薛举暴虐杀害无辜，这是他灭亡的原因，陛下何必怨恨呢？对心怀归顺的百姓，不能不安抚。”唐高祖于是下令只杀薛仁果的主要谋臣，其余的人都赦免。
唐高祖派李密到豳州迎接秦王李世民，李密自恃有智谋和功劳，见到唐高祖时仍有傲慢神色；等到见到李世民，却不由自主地感到敬佩折服，私下对殷开山说：“这才是真正的英主啊！不是这样的人，怎么能平定祸乱呢！”
唐高祖下诏任命员外散骑常侍姜謩为秦州刺史，姜謩用恩德和信义安抚百姓，盗贼都来归顺，士兵和百姓安居乐业。
徐世积占据着李密过去的地盘，还没有归附任何势力。魏征跟随李密到长安后，主动请求去安抚山东地区，唐高祖任命他为秘书丞，让他乘坐驿车前往黎阳，写信劝徐世积早日投降。徐世积于是决定向西归附唐朝，对长史阳翟人郭孝恪说：“这片土地和部众，都是魏公（李密）的；我如果上表献给唐朝，就是利用主人的失败谋取私利，自己邀功求富贵，我实在感到羞耻。现在应该登记郡县的户口、士兵和马匹数量，上报给魏公，让他自己献给唐朝。”于是派郭孝恪前往长安，又运送粮食供给淮安王李神通。
唐高祖听说徐世积的使者到了，却没有上表，只有给李密的信件，非常奇怪。郭孝恪详细说明徐世积的想法，唐高祖感叹说：“徐世积不违背恩德，不邀功请赏，真是忠臣啊！”赐他姓李。任命郭孝恪为宋州刺史，让他和李世积（即徐世积）经营虎牢以东地区，所攻占的州县，委托他们选拔官员任职。
十一月十二日，独孤怀恩在蒲坂攻打尧君素。行军总管赵慈景娶了唐高祖的女儿桂阳公主，被尧君素抓获，尧君素把他的头颅挂在城外示众，以表示没有投降的意思。
十一月二十二日，秦王李世民回到长安，唐高祖下令在街市上斩杀薛仁果，赏赐常达三百段丝帛。追赠刘感为平原郡公，谥号忠壮。在宫殿庭院中打死仵士政，因张贵特别荒淫残暴，将他腰斩。
唐高祖设宴慰劳将士，趁机对群臣说：“各位共同辅佐我成就帝王大业，如果天下太平，可以一起保住富贵。要是王世充得志，各位难道还能保住家族吗！像薛仁果君臣这样的下场，难道能不引以为戒吗！”十一月二十八日，唐高祖任命刘文静为户部尚书，兼任陕东道行台左仆射，恢复殷开山的爵位。
李密长期身居高位，又自认为有归降唐朝的功劳，而朝廷对他的待遇不符合他的期望，因此郁郁寡欢。一次参加朝廷大朝会，李密担任光禄卿，负责进献食物，他深感羞耻；退朝后，把这事告诉了左武卫大将军王伯当。王伯当心中也不满，就对李密说：“天下大事全在您的谋划之中。现在东海公（徐世积）在黎阳，襄阳公（李密旧部）在罗口，河南的兵马，屈指可数，您怎么能长期这样下去呢！”李密大喜，于是向唐高祖献策说：“臣空受朝廷恩宠，在京师闲坐，毫无报效之功；山东