武德九年六月初四庚申日（公元626年7月2日），秦王府早已筹谋已久，一场暗潮汹涌的政变终于揭开帷幕。李世民与心腹商议后，决定趁机发动兵变，除掉太子李建成与齐王李元吉，并逼迫父皇李渊让位。当天清晨，李世民亲自率领长孙无忌、尉迟恭、侯君集、张公谨、刘师立、公孙武达、独孤彦云、杜君绰、郑仁泰、李孟尝等亲信随行入宫，在玄武门周围埋伏精锐，严阵以待。

《旧唐书·长孙无忌传》记载：“六月四日，无忌与尉迟敬德、侯君集、张公谨、刘师立、公孙武达、独孤彦云、杜君绰、郑仁泰、李孟尝等九人，入玄武门讨建成、元吉，平之。”由此可见，当日参与者皆为秦府的核心武将，记载比起本纪更显可信。

另一边，太子李建成与齐王李元吉并未察觉阴谋，依旧如常入朝。骑马经过玄武门时，气氛虽肃然，但他们未生警觉。高祖李渊此时已收到风声，急忙召集裴寂、萧瑀、陈叔达、封德彝、裴矩等近臣，试图应变。司马光在《资治通鉴》中载：“建成、元吉俱入，趣玄武门。上时已召裴寂、萧瑀、陈叔达等，欲按其事。”局势一触即发。

当李建成与李元吉带着护卫行至临湖殿时，心中渐觉不安，从细枝末节间察觉到危机，立刻掉转马头，欲急返东宫。李世民发现行踪已露，立即策马追击。李元吉心乱意慌，先行张弓欲射，却因慌乱不成，三箭皆虚，毫无威胁。李世民见状，索性亲自引弓，箭如流星般飞出，一箭正中李建成，将其射死。

《资治通鉴》有云：“世民从而呼之，元吉张弓射世民，再三不彀，世民射建成，杀之。”此时尉迟恭率七十余名伏兵赶至，众将合力放箭，李元吉被射落马下。但变数骤起，李世民的坐骑忽然受惊狂奔，闯入林中，他被树枝拦住，从马上重摔落地，顷刻之间竟难以起身。李元吉趁机夺弓扑上，几乎将李世民扼杀。危急关头，尉迟恭快马而至，厉声叱喝，李元吉心胆俱寒，只得弃敌，转身欲奔向武德殿，求父皇庇护。但尉迟恭不给机会，疾射一箭，齐王当场毙命。

《旧唐书·尉迟敬德传》亦记：“建成既死，敬德领七十骑继至，元吉走马东奔，左右射之坠马。太宗所乘马又逸于林下，坠不能兴。元吉遽来夺弓，垂欲相扼，敬德跃马叱之，元吉步走，欲归武德殿，敬德奔逐射杀之。”记述详尽，足见情势险恶。

太子部下、翊卫车骑将军冯立得知建成已死，悲愤叹息：“怎能在太子在世时享其恩惠，而如今一死便弃之不顾！”于是与副护军薛万彻、屈直府左车骑谢叔方，率东宫与齐王府两千精兵急驰玄武门，欲为二人报仇。冯立等击杀了玄武门守将云麾将军敬君弘、中郎将吕世衡后，感叹说：“也算是略尽微薄之力，告慰太子在天之灵。”薛万彻更是击鼓呐喊，欲率兵攻打秦王府，一时间秦王府上下人人自危。

危局之际，尉迟恭提着建成与元吉的首级示众，东宫、齐王府兵马见状，心胆俱裂，瞬间溃散。薛万彻仅率数十骑仓皇逃入终南山。至此，玄武门之变尘埃落定，李世民赢得彻底胜利。

这场政变虽筹划已久，却危机四伏。若当初李建成能及时逃入东宫，或奔至皇帝寝宫，李世民极可能被定罪为逆贼，遭灭族之祸；若李元吉能一箭射杀李世民，秦王阵营亦会土崩瓦解。但历史没有如果。李世民在危急关头的果断，亲手射杀太子，才是逆转乾坤的关键。此役既显其冷静与勇毅，更昭示了他天生帝王的魄力。