李子雄劝杨玄感赶紧称帝，杨玄感问李密，李密说：“从前陈胜自己想称王，张耳劝谏却被疏远（事见七卷秦二世元年）；魏武帝将要请求九锡，荀彧劝阻却被诛杀（事见六十六卷汉献帝建安十七年）。现在我想说真心话，又怕重蹈这两人的覆辙；阿谀奉承，顺从您的意思，又不是我的本意。为什么呢？起兵以来，虽然屡次获胜，但郡县并没有归附的；东都防守还很坚固，天下的援兵越来越多，您应当奋勇作战，早日平定关中，却急于称帝，这不是向天下人显示自己的狭隘吗！”杨玄感笑着作罢。
屈突通领兵驻扎河阳（今河南孟州），宇文述随后赶到，杨玄感向李子雄问计，李子雄说：“屈突通熟悉军事，如果他一旦渡过黄河，胜负就难说了，不如分兵抵抗。屈突通不能渡河，那么樊子盖、卫文昇就失去了援兵。”杨玄感同意，将要去抵抗屈突通；樊子盖知道他的计谋，多次进攻他的军营，杨玄感不能前往（胡三省注：这也是破坏对方计谋的一种方法。如果援兵不能会合，樊子盖坚守都城，兵乱怎么能解除！）。屈突通渡过黄河，驻扎在破陵（在河阳南岸、洛城东北）。杨玄感分兵两路，西路抵抗卫文昇，东路抵抗屈突通。樊子盖又出兵大战，杨玄感的军队屡次战败，他和同党商议，李子雄说：“东都的援兵越来越多，我们的军队屡次战败，不能久留，不如直入关中，打开永丰仓（今陕西华阴东北，胡三省注：《新唐志》记载华阴县有永丰仓，大概是隋朝设置的）救济贫困百姓，三辅（指汉时京兆尹、左冯翊、右扶风所辖地区）可以轻易平定，占据府库，向东争夺天下，这也是霸王之业。”李密说：“弘化郡（今甘肃庆阳，隋炀帝改庆州为弘化郡，属陇右）留守元弘嗣在陇右掌握强兵，可以宣称他谋反，派人迎接您，趁机入关，能够欺骗部众。”
恰逢华阴的杨氏宗族请求作为向导（华阴杨氏是杨玄感的宗族），壬辰日，杨玄感解除对东都的包围，领兵向西直奔潼关（在华阴县），宣称：“我已经攻破东都、夺取关西了！”宇文述等各路军队追击。到弘农宫（今河南灵宝，胡三省注：《隋志》记载河南郡陕县，后魏置陕州恒农郡，开皇初年废郡，大业初年废州，设置弘农宫。恒农就是弘农，后魏避讳改叫恒农），父老乡亲拦着杨玄感说：“宫城空虚，又有很多存粮，容易攻下。”杨玄感认为对。弘农太守蔡王杨智积（杨智积是隋文帝弟弟杨整的儿子）对下属说：“杨玄感听说大军将至，想向西谋取关中，如果他的计划成功，就难以攻克了；应当用计牵制他，让他不能前进，不出十天，就能擒获他。”等到杨玄感的军队到城下，杨智积登上城墙辱骂他，杨玄感发怒，留下攻城。李密劝谏说：“您现在欺骗部众向西进军，军事贵在神速，何况追兵将要赶到，怎么能停留！如果前进不能占据潼关，后退没有据点，部众一散，怎么自保！”杨玄感不听，于是攻城，焚烧城门，杨智积在城内加大火势，杨玄感的士兵不能入城。攻了三天不能攻克，才领兵向西。到閺乡（今河南灵宝西北），宇文述、卫文昇、来护儿、屈突通等军队在皇天原（胡三省注：《水经注》记载：玉涧水南出玉溪，北流经过皇天原西。周固《记》说，开山的东头，上面平坦宽阔，约一里多，三面壁立，高千仞，汉时在上面祭天，称为皇天原。上面有汉武帝思子台。又北流经过閺乡城西。还有全鸠涧，水出南山，北流经过皇天原东。《隋志》记载閺乡县有玉涧、全鸠涧）追上他。杨玄感登上盘豆（即西魏将领于谨攻拔的盘豆），摆阵绵延五十里，边战边退，杨玄感一天战败三次。八月，壬寅日，杨玄感在董杜原摆阵，各路军队进攻，杨玄感大败，独自和十几名骑兵逃奔上洛（今陕西商洛，隋炀帝改商州为上洛郡）。追兵赶到，杨玄感呵斥他们，追兵都退走。到葭芦戍，只剩下他和弟弟杨积善步行逃跑，自料不能幸免，对杨积善说：“我不能被人杀戮侮辱，你可以杀了我！”杨积善抽刀杀了他，然后自杀，没死，被追兵抓住，和杨玄感的首级一起送到行在。杨玄感的尸体在东都集市被车裂，三天后，又被剁成肉酱焚烧。杨玄感的弟弟杨玄奖是义阳郡（今河南信阳，胡三省注：《隋志》记载义阳郡，齐、梁时的司州，后魏改叫郢州，后周改叫申州，大业初年改义州，不久改义阳郡）太守，将要去投奔杨玄感，被郡丞周旋玉杀死；杨仁行是朝请大夫，在长安被处死。杨素一门从此灭绝。
杨玄感围攻东都时，梁郡（今河南商丘，隋炀帝改宋州为梁郡）人韩相国起兵响应，杨玄感任命他为河南道元帅，一个月内部众达到十几万人，攻掠郡县；到襄城（今河南襄城，胡三省注：《隋志》记载襄城郡，东魏置北荆州，后周改叫和州，开皇初年改叫伊州，大业初年改叫汝州，不久改襄城郡），听说杨玄感战败，部众渐渐溃散，被官吏抓获，首级传到东都。
隋炀帝因