秦王李世民于二月底率军攻洺水，三月初进逼洺州城。起初，李世民采坚壁不出、消耗敌人的战略，并派出特遣，断绝刘黑闼粮道。至三月下旬，李世民与刘黑闼已相峙六十余日，刘终于按捺不住，出兵袭击唐将李勣。
李世民料刘粮草已尽，必与唐军决战，于是派人在洺水上游筑堰截流，诱敌渡水来攻，并适时掘堰，致刘军遭"斩首万余级，溺毙数千人"，刘溃败后投奔突厥。
李世民正欲转进攻击徐圆朗之际，四月初忽然被李渊召回长安，并嘱其将兵权交予李元吉。
李世民被召返京后，刘黑闼在突厥颉利可汗的援助下趁机折返河北，一路寇定州、陷瀛州，回后打回洺州城。
十一月初，李渊派太子李建成率兵征讨刘黑闼，同时将陕东大行道台行军元帅，以及河南、河北各州兵力，一律交予李建成指挥。
