下令兵馬渡過渭水。
十一月初五，秦東征軍分多路在多處搭浮橋渡過渭河，包圍長安城。
圍城之后，羅嗣業頒布軍令，嚴禁各軍將士不得擅自離營，不得入附近村落擄掠搶劫。
此時長安城下，東征軍三大集群，已有二十萬軍至城下，還有約一半多人馬，則還在攻下的四郡。
羅嗣業用了十天時間打造攻城器械，并向長安城中軍民勸降。
十一月十五，全軍開始展開攻城，采取的是四面同時圍攻的方法，二十萬大軍一起攻城，李淵的兩萬禁軍四面防守，捉襟見肘，雖強征百姓青壯上城，可依然難以抵擋秦軍之攻勢。
進攻第三天，河西軍群大將侯君集親冒矢石，第一個登上了長安城頭并站住了腳。
不斷的秦軍躍上城頭。
戰至午后，奪下一段城墻的侯君信集率軍殺入城中，攻奪一座外城門，打開引秦軍入城。唐軍退守宮城，但也只多堅守了半天而已。
天將黑時，李淵在宮中點燃了宮室，把自己和太極宮一把火燒了。
秦軍撲救大火，太極宮燒毀了小半，李淵卻燒成了灰燼，他死前，還把嗣業妻子、女兒也都拉著陪葬。
看著化為灰燼的妻兒，嗣業怒火燃燒。
他下令搜尋李唐余孽建成、元吉等人，盡殺之。
李淵還在襁褓中的兒子，也沒有被放過。
一夜的捕殺。
天明，太陽升起，嗣業的親兵上待傳令，士兵們終于收起刀兵收營。
長安城被攻下的第三天，黃君漢、獨孤懷恩、李仲文率領三萬軍自岐州趕到。
而此時奉命勤王的潼關李孝恭和藍田關李神符的兵馬，卻始終被隔離在京外，無法靠近長安城。
長安城破，嗣業派使者來到灞橋大營。
“皇帝陛下呢？”
“自己把自己一把火點了，燒成了灰。”使者道。
“那太子殿下呢？”
“城破后藏在一家青樓里，被搜捕發現時反抗，被就地斬殺。”
“齊王殿下呢？”
“逃出城，被追捕，拒不投降，被亂箭射殺。”
·······
李孝恭面色灰敗，“你們現在想要我們怎么辦？”
“就地投降，放棄抵抗。”
“羅嗣業打算如何處置我們，還有我們的將士？”
“你們會和李神通、李道宗一起，先關押起來，然后聽侯皇帝旨意發落。至于你們的兵馬，只要他們肯投降歸附，那么便可既不追究，遣散還鄉。”
李神符問，“我兄長可還好？長安城可還好？”
“李神通只是受了點小傷，李道宗傷的較重，但也死不了，至于長安城，你們放心，既沒有屠城也沒有濫殺無辜，如今已經安定下來了。”
李孝恭長嘆一聲，“我愿降。”
“愿降！”李神符也無奈道。
兩人麾下數萬兵馬，就此棄械歸附。