李世民恍然大悟，立刻向李渊上表，请求将杜如晦留任秦府。李渊准奏，杜如晦得以留在了长安。
然而，更大的风浪还在后面。
武德后期，李建成与李元吉加紧了对李世民的陷害。他们买通后宫嫔妃，日夜在李渊耳边进谗。淮安王李神通因战功获赐土地数十顷，张婕妤的父亲想要这块地，李渊随口答应，李神通却以已受赐为由拒不交出。张婕妤便向李渊哭诉，说是李世民仗势欺人，纵容李神通夺她父亲的土地。
紧接着，又发生了尹阿鼠事件。
尹德妃的父亲尹阿鼠，仗着女儿受宠，在长安城中横行霸道。一日，杜如晦骑马经过尹阿鼠的府邸门前，尹家的家童竟一拥而上，将杜如晦从马上拽了下来，拳打脚踢。尹阿鼠站在门口，叉腰大骂：“你是什么东西，敢过我家门前不下马！”
杜如晦一介文士，手无缚鸡之力，被揍得鼻青脸肿，狼狈离去。事后，尹阿鼠恶人先告状，让尹德妃对李渊说，是李世民指使杜如晦欺辱她的父亲。李渊大怒，召李世民入宫责骂。李世民再三辩解，李渊却根本不信。
这件事让李世民彻底明白，父皇已完全被后宫蒙蔽，自己再怎样委屈求全，也难逃被猜忌、被削弱的命运。
武德四年，李世民建文学馆，杜如晦以本官入馆，位列十八学士之首。李世民常在公务之余，与学士们讨论经义，常常谈到深夜。但李建成却愈发忌惮，他对李元吉说：“秦王府中足智多谋之士，最让人担心的，只有房玄龄和杜如晦。”于是，他再次向李渊进言，将房玄龄与杜如晦逐出京师。
这一次，连房玄龄也保不住了。两人被迫离开秦王府，赋闲在家。李世民如失双臂，心中郁郁。他后来在《威凤赋》中追忆这段日子，言辞之间满是落寞与无奈。
武德九年，形势急转直下。李建成与李元吉设下圈套，以突厥犯边为名，要将李世民手下的尉迟敬德、程知节等大将调离长安，夺其兵权。他们还密谋在昆明池设宴，趁机诛杀李世民。
尉迟敬德得知消息后，与长孙无忌一同找到李世民，力劝他先发制人。李世民却犹豫不决，念及兄弟之情，不忍下手。尉迟敬德急道：“大王若再犹豫，必将身死国灭！臣等愿以死相随，但若大王不肯决断，臣只好逃命去了，免得束手待毙！”
李世民终于下定了决心，但他首先要做的，是召回房玄龄和杜如晦。然而二人已被逐出京师，私自回京是死罪。李世民解下佩刀，交给尉迟敬德，命他去召二人。
房玄龄和杜如晦听说李世民召见，却不敢轻易回京。他们担心这可能是李建成的圈套，更担心一旦事败，连累全家。尉迟敬德急了，说：“大王已决大事，正等着二位！若再迟疑，休怪我刀下无情！”
最终，房玄龄和杜如晦换上道士的衣冠，乔装打扮，趁着夜色潜入秦王府。那一夜，秦王府的密室中灯火通明，李世民、长孙无忌、尉迟敬德、房玄龄、杜如晦等人围坐密议，定下了玄武门之变的全部计划。
接下来的事情，已是众所周知。武德九年六月初四，李世民率兵伏于玄武门，待李建成、李元吉入朝时突然杀出，亲手射杀二人。随后，李世民控制皇宫，迫使李渊立他为太子，不久后即皇帝位，是为唐太宗。
政变成功后，李世民论功行赏，以房玄龄、杜如晦、长孙无忌、尉迟敬德、侯君集五人为第一，各赐实封一千三百户。杜如晦被任命为太子左庶子，不久迁兵部尚书，进封蔡国公。
淮安王李神通对此大为不满，当面向李世民抗议：“臣举兵关西，首应义旗，如今房玄龄、杜如晦等刀笔之吏，反而功居第一，臣不服！”
李世民冷冷答道：“义旗初起，人人皆有功。但玄龄等有筹谋帷幄、定社稷之功，如同汉之萧何，虽无汗马，却是指挥调度之人。叔父虽是宗亲，却不能与勋臣争功。”
李神通哑口无言。朝臣们这才明白，李世民所谓的“功”，是在玄武门之变中定鼎社稷的谋略之功。而房、杜二人之所以能得此重赏，正是因为他们在最关键时刻，献出了最致命的计策。
贞观元年，杜如晦被任命为检校侍中，兼吏部尚书，仍总监东宫兵马。贞观三年，代长孙无忌为尚书右仆射，与房玄龄同掌朝政。
此时的唐朝，刚刚从隋末的废墟中建立起来，百废待兴，一切典章制度都需要重建。房玄龄与杜如晦，一个善谋，一个善断，配合得天衣无缝。
每次在朝堂议事，唐太宗与房玄龄商议之后，房玄龄总会说：“此事非如晦不能决。”待杜如晦到来，将房玄龄的方案略加斟酌，往往能做出最精准的决断。而杜如晦所做的决断，又总能与房玄龄的谋划不谋而合。
两人配合默契，