在幼年时期，长孙无忌的父亲就去世了，他与母亲妹妹被赶出家门，无奈之下只好投靠舅舅高士廉。他从小便勤奋好学，诸子百家无一不知，并且在机缘巧合之下与当时还是唐国公李渊的次子李世民关系甚好。两人相见恨晚，结为知己之交，就连高士廉也觉得李世民一表人才，将来必定能够成就一番大业，因此将外甥女嫁给了他。这样一来，长孙无忌和李世民便成为了郎舅关系，二人来往更加密切。隋朝末年时期，天下百姓不堪受到隋炀帝的残暴统治，全国各地都在不断爆发起义战争。李世民认识到时机到了，便劝说父亲和他共同谋利大业。就这样，李渊正式在晋阳起兵反抗隋朝统治，他们率兵进入关中地区，最后建立了唐朝。得知消息之后长孙无忌立马前往长春宫拜见，表达了自己的追随之意，后来便被李渊调到秦王李世民身边。在这之后，他便一直跟随李世民东征西讨，凭借着突出的功绩成为了天策府中的重要一员。
众所周知，唐朝之所以能够如此迅速的统一天下，这其中离不开秦王李世民的帮助。也正是由于李世民功绩太过突出，直接威胁到太子李建成的地位，引起了李建成的不安。李建成就收买了齐王李元吉，二人结成联盟关系，多次加害李世民。李世民手下幕僚对此十分害怕，房玄龄就曾经私下对长孙无忌说过，现在两方结怨已久，一旦矛盾爆发不只是针对秦王府的危难，甚至就连国家政局都会受到影响，不如劝说秦王先一步下手早日夺得太子之位。长孙无忌对房玄龄的话十分认可，于是就劝说李世民，奈何李世民始终挂念兄弟之情，因此没有同意长孙无忌等人的意见。
武德九年，李建成再次向李渊进谏谗言，将房玄龄等人逐出了秦王府，使得李世民的左膀右臂，只剩长孙无忌一人！眼看形势如此危急，长孙无忌再一次向李世民劝说，让他诛杀太子，李世民仍然没有答应。却没想到就在这时，李建成打着反抗突厥入侵的旗号想要抽掉秦王府的精兵悍将，并计划在为士兵践行的时候杀死了李世民。得知消息之后，李世民终于心灰意冷，决定先一步发动兵变，并命令长孙无忌将房玄龄等人召回，共同谋划。正是在这一年，李世民率领长孙无忌等人埋伏在玄武门，成功地射杀了太子李建成和齐王李元吉。不久之后，李世民便被册立为皇太子，长孙无忌也因为辅佐有功被任命为太子左庶子。后来李渊宣布退位为太上皇，李世民便继承了皇位，长孙无忌再次得到加封，担任左武侯大将军一职。
