北周末年，隋文帝恢复其为李氏。隋朝在大业年间，由于隋炀帝滥用国力与三征高句丽的失败，导致隋末发生民变。李渊见天下大乱，隋朝灭亡的形式不可扭转，于是生出取而代之的念头。
大业十三年（617年）五月，唐国公李渊于晋阳以尊隋之名起兵，一路势如破竹，同年十一月占领长安，拥立代王杨侑为帝，改元义宁，即隋恭帝。李渊自任大丞相，进封唐王。
义宁二年（618年）三月，隋炀帝死，五月，杨侑禅位于李渊，李渊当皇帝，建立唐朝，国号“唐”，改元武德，定都长安，隋朝灭亡。杨侑降为酅国公，置居长安，次年五月去世。此后，李渊册长子李建成为太子，次子李世民为秦王，四子李元吉为齐王。
唐初经济遭到严重的破坏，人口也骤降到200余万户。外部有空前强大的东突厥，东自契丹、室韦，西尽吐谷浑、高昌诸国，皆臣属于东突厥，内部窦建德、薛举、梁师都、李轨、王世充等地方割据势力也臣服于突厥，突厥想效仿北魏道武帝入主中原，外敌空前强大，中原王朝却被内部的分裂混战严重削弱，局势严峻。于是，唐朝开始了统一全国的战争。
统一战争分为4个阶段。
头一阶段：对西北的战争。
武德元年，金城的西秦霸王薛举进攻唐国。唐军与秦军在高摭对阵。不久由于统帅李世民生病，唐军被秦军打败。不久，薛举也生病了，而且病死。七月，李世民率兵讨伐薛举之子已称秦帝的薛仁果（一作薛仁杲）。两军在浅水原交战。李世民坚壁不出，挫伤了秦军锐气，一举击败了秦军，俘虏了薛仁果。次年，唐军擒获割据在西北的另一个割据首领凉帝李轨，完成了对西北的统一。
第二阶段：对北方的战争。
武德三年，马邑的定杨王刘武周联合突厥人进攻太原，打败了留守太原的李元吉，攻陷唐朝数州。不久又打败裴寂。李世民率兵抵抗，在柏壁与刘军对峙。李世民仍然坚壁不出，待刘武周士气低落，他出击切断了刘的退路。刘军慌乱。李世民派将军秦叔宝、殷开山在美良川打败刘武周的大将尉迟敬德，并使其归降。刘武周大惧，与手下宋金刚逃奔突厥，被突厥杀死。从此唐朝统一了北方。
第三阶段：统一中原和江南。
武德四年，李世民、李元吉出兵洛阳，讨伐在洛阳称郑帝的王世充。经过多次战争，唐军扫清了洛阳的外围据点，包围洛阳。王世充危在旦夕。此时河北的夏王窦建德率兵十万来援助。李世民率兵三千，抢占了虎牢关，趁夏军疲惫时发起猛攻，将夏军击败，俘获窦建德。王世充见大势已去，开城投降。
同年，唐朝赵郡王李孝恭、庐江郡王李瑗、将军李靖等率兵进攻割据江陵、巴蜀、湖南一带的梁帝萧铣。在李靖的指挥下，唐军很快攻灭梁国，擒获萧铣。
武德六年，李孝恭、李靖又率兵进攻在丹阳称宋帝的辅公祏，大破之，统一了江南。
第四阶段：对汉东王刘黑闼的战争。
武德七年，由于唐高祖杀了窦建德，窦建德的部下刘黑闼起兵为窦建德报仇，自称汉东王。李世民、李元吉率兵讨伐，击败汉军，刘黑闼逃走。不久，汉王刘黑闼复叛。鲁王徐圆朗和燕王高开道起兵响应。李建成率兵迎战，将刘黑闼击败擒杀。高开道和徐元朗相继兵败。至此，除了朔方的梁师都外，唐朝已经统一了全国。依附于突厥的梁帝梁师都于贞观二年被唐将柴绍击败。
公元626年7月，李世民发动玄武门叛变。建成、元吉见秦王，便弯弓射了三箭，皆被秦王躲过，秦王还了一箭射死建成。元吉欲逃，被尉迟敬德一箭射死。
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