15甲寅日，唐高祖封皇子李元方为周王，李元礼为郑王，李元嘉为宋王，李元则为荆王，李元茂为越王。
16窦建德被武牢阻挡不能前进，停留了几个月（胡三省注：《旧书》说停留七十多天；《新书》说六十多天。按二月戊午日，沈悦才献武牢投降唐朝，到五月己未日，窦建德失败，才六十二天。如果沈悦今天投降，明天窦建德就到，也不能站稳脚跟。又吴兢《太宗勋史》记载：“三月己卯日，建德率兵十二万驻扎在酸枣。”到失败时才四十一天，所以只说“留屯累月”），多次作战失利，将士们都想回去。丁巳日，秦王李世民派王君廓率领一千多轻骑袭击窦建德的粮运，又打败了他，俘获窦建德的大将军张青特。
凌敬对窦建德说：“大王率领全部兵力渡过黄河，攻取怀州（今河南沁阳）、河阳（今河南孟州），派勇将守卫，再击鼓树旗，翻越太行山，进入上党（今山西长治），夺取汾（今山西临汾）、晋（今山西太原），直奔蒲津（今山西永济西黄河渡口），这样有三个好处：一是进入无人之境，必胜无疑；二是开拓土地、招收部众，势力更强；三是关中震动，洛阳之围自然解除。当前的计策，没有比这更好的了。”（胡三省注：凌敬的计策很好。当时洛阳危急，秦王定下计策坚守，大概指日可待成功；恐怕窦建德还没到蒲州，洛阳就已经被攻破了。）窦建德将要听从，而王世充的使者接连不断地前来告急，王琬、长孙安世日夜哭泣，请求救援洛阳，又暗中用金玉贿赂窦建德的将领，来阻挠凌敬的计谋。将领们都说：“凌敬是书生，哪里懂战事，他的话怎么能采用！”窦建德于是谢绝凌敬说：“现在众人斗志旺盛，是上天在帮助我，趁机决战，一定能大胜，不能听您的话。”凌敬坚持争辩，窦建德发怒，让人把他扶出去。窦建德的妻子曹氏对他说：“祭酒（凌敬大概是窦建德的国子祭酒）的话不能违背。现在大王从滏口（今河北邯郸西南）趁唐国空虚，连营渐进夺取山北（窦建德定都洺州，当时在山南，并州、代州、汾州、晋州都在山北），再联合突厥向西骚扰关中，唐军必然回师自救，洛阳之围还担心解除不了吗！如果停留在这里，劳师费财，想求成功，要等到什么时候？”窦建德说：“这不是女人能懂的！我来救郑国，郑国现在处境危急，危在旦夕，我却舍弃他们离开，是畏惧敌人而背弃信用，不行。”
侦察兵报告说：“窦建德等待唐军草料用尽，在黄河北岸放马，将要袭击武牢。”五月戊午日，秦王李世民向北渡过黄河，向南到广武（西广武，今河南荥阳北），观察敌军形势，于是留下一千多匹马，在黄河中的小岛上放牧来引诱敌人，傍晚返回武牢。己未日，窦建德果然率领全部人马赶到（这就是所谓的善战者，能顺着敌人的态势加以引导），从板渚出牛口列阵，北靠黄河，西临汜水（今河南荥阳汜水），南接鹊山（今河南荥阳西南），连绵二十里，击鼓前进。将领们都很害怕（害怕敌军人数众多），李世民率领几名骑兵登上高丘眺望，对将领们说：“贼人从山东起兵，从未见过强敌，现在越过险要地带却喧哗不止，是没有纪律，逼近城池列阵，是轻视我们；我们按兵不动，他们的勇气自然会衰减，列阵久了士兵饥饿，势必会自行撤退（所谓用计策拖延他们），追击他们，没有不胜的。我和各位约定，刚过中午，一定能打败他们！”窦建德轻视唐军，派三百骑兵渡过汜水，在离唐营一里左右的地方停下。派使者和李世民通话：“请选几百名精锐士兵来较量一番。”李世民派王君廓率领二百名持长槊的士兵应战，相互交战，忽进忽退，双方都没有胜负，各自退回。王琬骑着隋炀帝的骢马（青白相间的马），铠甲兵器十分鲜艳，突出阵前向众人夸耀。李世民说：“他骑的真是好马！”尉迟敬德请求去夺取，李世民阻止他说：“怎么能因为一匹马而损失猛士。”尉迟敬德不听，和高甑生、梁建方三人骑马直冲敌阵，擒获王琬，牵着他的马驰回，众人没人敢阻挡。李世民派人召集黄河北岸的马匹，等马匹到了才出战。
窦建德列阵，从辰时到午时，士兵饥饿疲倦，都坐在阵列中（杜预说：士兵都坐在阵列中，说明没有斗志），又争相喝水，犹豫着想撤退。李世民命令宇文士及率领三百骑兵经过窦建德阵西，驰马向南，以此试探敌军。告诫他说：“贼人如果不动，你就率军返回，动了就领兵向东出击。”宇文士及到阵前，敌军果然动了，李世民说：“可以进攻了！”当时黄河小岛上的马匹也到了，于是下令出战。李世民率领轻骑率先前进，大军跟随，向东渡过汜水，直逼敌阵。窦建德的群臣正在朝拜，唐军骑兵突然到来，朝臣们跑向窦建德，窦建德召骑兵抵御唐军，骑兵被朝臣阻挡不能通过，窦建德挥手让朝臣退下，就在这进退之间，唐军已经赶到，窦建德窘迫，后退依靠东陂。窦抗领兵攻击，作战稍