李世民率领大军驻扎于洛阳北面的邙山。
从而对洛阳形成合围之势。
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八月，黄君汉攻下回洛仓城，刘 德威占领怀州。
王世充的洧州长史张公谨献州城来降。
邓州土豪绑缚王世充的邓州刺史，全州来降。
九月，王世充显州总管田瓚，带领所部二十五州来降；王世充尉州剌史时德睿，帅所部杞、夏、陈、随、许、颍、尉七州来降。
自此以后，王世充所属河南州县来降者络绎不绝。
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李世民征讨刘武周时，刘武周属下将军有数人投降李世民，后来这些人有不少又叛逃而去。
屈突通、殷开山疑心尉迟敬德叛逃，便将他囚禁起来，并对李世民道，“尉迟敬德骁勇绝伦，有万夫不挡之勇，如若逃走为别人所用，必为后患，不如将其杀了。”
李世民不同意屈突通、殷开山的建议，对二人道，“尉迟敬德如若想叛逃，早就逃走了，那会等到今日？”
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李世民命人放了尉迟敬德，将他请到自己帐中，对尉迟敬德道，“蒋国公屈突通，也本是前朝降将，他将尉迟将军囚禁也并无恶意，只是期待能够与将军共同开创大唐万世基业。还望尉迟将军能够体谅。”
说罢，李世民取出一箧黄金，递与尉迟敬德，“如若尉迟将军认为小王不才，真想离去的话，小王以此金相赠，将军拿去作为盘缠。让小王一表曾经共事之情。”
尉迟敬德乃是忠直之人，言语不多，心却赤诚，见李世民以诚相待，感激地道，“敬德感谢大王知遇之恩，定当誓死相报。”
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就在九月，一日李世民率五百精骑登上魏宣武帝陵，查看战场地形。
王世充率领步骑上万人前来突袭，瞬时将李世民等人合围其中。
王世充属下骁将单雄信，跃马挺槊直接向李世民冲杀过来，尉迟敬德从一旁杀出，向前拦截。
单雄信与尉迟敬德交战不及两合，即被尉迟敬德横刺坠落马下。
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单雄信乃是王世充属下第一勇将，当年在瓦岗寨中与秦叔宝、程知节齐名。
王世充军队见单雄信不到两合即被尉迟敬德击败，纷纷生出畏怯之意。
尉迟敬德拨马回到李世民跟前，问道，“大王，接下来我等怎么办？”
李世民用手指了指远处唐军的营寨，“我等一起杀出去。”
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尉迟敬德在侧翼保护着李世民，五百骑兵一起向北冲杀，瞬间便杀出重围。
李世民勒住马看着身后的敌军，微笑着对尉迟敬德道，“敢不敢一起再杀回去？”
尉迟敬德好像未杀过瘾，朗声笑道，“怕什么？”
李世民、尉迟敬德再次率骑兵杀回敌阵，勇帅猂将，豪气干云，联袂冲杀，如入无人之境。
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蒋国公屈突通以为李世民遇险，率大军从营中杀出，王世充的军队本来就已经溃不成军，屈突通的大军赶到，上万士卒已没了斗志，纷纷束手就擒。
王世充仅率小部骑兵逃脱，被唐军斩首千余级，俘获步兵六千，擒获冠军大将军陈智略。
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得胜归来，李世民对尉迟敬德道，“将军说过誓死想报，没想到会报得如此之快。”
为奖励尉迟敬德的军功，李世民再赐他黄金一箧。
从此之后，李世民对尉迟敬德宠遇日厚，成为李世民身边形影不离的勇士。
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此年以后数月，李世民对洛阳仍然围而不攻，而是攻略、收附洛阳周边州县。
当时，王世充太子王玄应镇守洛阳东边门户虎牢关。其所辖荣州、阳城、嵩州、汴州，先后皆降。王玄应听说诸州皆已投降唐军，心中恐惧，放弃虎牢关逃回洛阳。
十一月，李世民命金州司马李大亮攻樊城，攻占王世充属下沮、华二州。
十二月，王世充所属许、亳等十一州皆向李世民请降。
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到武德三年年底，洛阳已成孤城一座。
王世充派他的侄子王琬，联络窦建德，窦建德当时占有山东、河北多处州县，自称夏王。
王琬向窦建德晓以唇亡齿寒的道理，对窦建德道，“如若唐军攻下洛阳，则郑亡，夏不能独存矣。”
窦建德属下多赞同王琬所说，于是窦建德派使者赴洛阳，答应王世充双方结盟，同意出兵援救洛阳。
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王世充、窦建德谋划得很好，却没有想到，窦建德此来等于是自投罗网。
窦建德本打算，通过援助王世充解自己之困，结果却被唐军生擒。