政变发生时李渊正在宫内的海池上划船。李世民让尉迟恭入宫担任警卫。尉迟恭身披铠甲，手握长矛，径直来到李渊所在的船上。
李渊大惊，问道：“今日作乱的人是谁?爱卿到此做什么?”
尉迟恭回答道：“秦王因为太子和齐王作乱，起兵诛杀了他们。秦王殿下担心惊动陛下，故派臣担任警卫。”
李渊大惊，痛心地对裴寂等人说：“不料今天竟然会出现这种事情，你们认为应当怎么办呢?”
萧瑀和陈叔达说：“建成与元吉本来就没有参与举义兵反抗隋朝的谋略，又没有为天下立下功劳。他们嫉妒秦王功劳大，威望高，便一起策划奸邪的阴谋。现在，秦王已经声讨并诛杀了他们，秦王功盖宇宙，天下归心，陛下如果能够决定立他为太子，将国家大事委托于他，就不会再生事端了。”
李渊只好顺势说道：“好吧！这正是我素来的心愿啊。”
当时，宿卫军和秦王府的兵马与东宫和齐王府的亲信交战还没有停止，尉迟恭请求（实则带有武力胁迫性质）李渊颁布亲笔敕令，命令各军一律接受秦王的处置，李渊听从了他的建议。
天策府司马宇文士及从东上阁门出来宣布敕令，众人便这样安定下来了。
李渊又让黄门侍郎裴寂前往东宫开导原李建成麾下的诸将士，将士们便都弃职而散。
李渊又召李世民前来，抚慰他说：“近些日子以来，我几乎产生了投杼的疑惑。”李世民跪了下来，伏在李渊的胸前，号啕大哭良久，一再声称斩杀兄弟实非己愿，奈何他们真的在造反围攻玄武门啊。李渊并不清楚具体情况，但他也知道现在算是这个二儿子强势归来了，只是伤怀一下子死了两个儿子，只能黯然地对李世民说道：“事已至此，你料理好他们的后事吧！我已老了，以后要靠你来打理好这江山了！只望你不要像隋炀帝那样！”
结果，李建成的儿子安陆王李承道、河东王李承德、武安王李承训、汝南王李承明、钜鹿王李承义，李元吉的儿子梁郡王李承业、渔阳王李承鸾、普安王李承奖、江夏王李承裕、义阳王李承度等人均伏诛，并除宗籍。
秦王府诸将领准备将李建成和李元吉的一百多名亲信全部诛杀，并将他们的家产没收官府。
李世勣对李世民杀红了眼也有所不忍，便向李世民劝阻道：“罪孽都是两个元凶所犯，而他们已经伏诛了，倘若还要牵连他们的党羽，就不是谋求安定的做法了！以后您治理天下，还是需要那些人才的呀！”李世民这才有所省悟，于是命令诸将领停止了追杀。
当天，李渊颁布诏书赦天下，叛逆的罪名只加给李建成和李元吉二人，对其余的党羽，一概不加追究。僧人、尼姑和男女道士都应当依照原先颁布的诏令处理。国家的各项事务，都交由秦王处置。
武德九年六月初五（626年7月3日），冯立和谢叔方都自动出来负罪。薛万彻躲起来以后，李世民多次让人明示他，于是他也出来了。李世民感慨地说：“这些人都能够忠于自己所事奉的人，是义士啊”！便赦免了他们。
武德九年（626年7月10日），李渊任命政变功臣宇文士及为太子詹事，长孙无忌与杜如晦为左庶子，高士廉与房玄龄为右庶子，尉迟恭为左卫率，程咬金为右卫率，秦王府旧臣虞世南为中舍人，褚亮为舍人，姚思廉为太子冼马，论及政变的功劳，以长孙无忌和尉迟恭为第一，分别赐绢一万匹。高祖还特别嘉奖尉迟恭，慰劳他说：“爱卿对于国家来说有安定社稷的功劳。”于是把齐王国司的金银布帛器物全部赏赐给了尉迟恭。
政变之前，太子冼马魏征经常劝说太子李建成及早除去秦王。李建成败亡后，李世民传召魏征，问道：“你为什么挑拨我们兄弟的关系呢?”大家都为魏征担惊受怕，魏征却举止如常地回答道：“如果已故的太子早些听从我的进言，肯定不会有今天的祸事。”
李世民原本接收瓦岗军时就认识魏征，知道他是个直臣，也素来器重他的才能。一方面卖给原瓦岗众人一个面子，还有就是为了更好地收伏太子李建成那些人，表示自己的宽宏大度，所以才故意这么样问魏征的。然后，他便改变了原来的态度，对魏征以礼相待，引荐他担任詹事主薄。
李世民还将王圭和韦挺从巂州（治所在今四川西昌）召回，两人和魏徵一起都担任了谏议大夫。任命政变功臣屈突通为陕东道行台左仆射，镇守洛阳。
武德九年（626年7月31日），任命秦王府护军秦琼为左武卫大将军，程咬金为右武卫大将军，尉迟恭为右武候大将军。
武德九年（626年8月3日），任命高士廉为侍中，房玄龄为中书令，萧瑀为左仆射，长孙无忌为吏部尚书，杜如晦为兵部尚书。
武德九年（626年8月4日），任命宇文士及为中书令，封德彝为右仆射。天策府兵曹参军杜淹为御史大夫，前任中书舍人颜师古、刘林甫为中书侍郎，左卫副率侯君集为左卫将军，左虞候段志玄为骁卫将军，副护军薛万彻为右领军将军，右内副率张公谨为左武候将军，右监门率长孙安业为右监门将军，右内副率李客师为领左右军将军。
武德九年（626年7月5日），李渊立秦王李世民为皇太子。
武德九年（626年7月14日），高祖将亲笔诏书赐给裴寂等人说：“朕应当加上太上皇的尊号。”
武德九年（626年9月3日），李渊颁布制书，将皇帝位传给太子李世民，世民坚决推辞，李渊不许。
武德九年（626年9月4日），李渊传位于皇太子李世民，李世民在京师长安的东宫显德殿即皇帝位。拜李世勣为并州都督，赐封邑九百户。李世勣为避李世民的讳，更名为李勣。