一、建国门暴动
炀帝对于东都在国家政治生活中的重要作用，仅仅停留在认识上，在实践中并不彻底，未能充分利用。他在位十四年，在洛阳断断续续只有四年多，在长安不满一年，其余时间或在江都，或巡幸各地，或奔赴前线，主持从高丽手中夺回辽东故土的战争。大业三年（607）九月，他北巡返回洛阳，任命儿子齐王杨暕为河南郡尹，主持洛阳地区的工作。
文帝时期，民众的徭役负担已经开始加重。炀帝时期，更是变本加厉。建东都，掘长堑，开运河，筑长城，修驰道，营宫苑，无休止的巨大工程迫使上百万农村男女背井离乡，奔赴工地无偿劳动，不少人活活累死。辽东战争开始后，除了向前线运输粮草器械和修造兵车大船等徭役又加在民众身上以外，兵役负担更为普及，大量男子被迫从军出征。炀帝巡游江都时，运河两边五百里内的民众都要修路献食。国家的花费急剧增加。尽管府库里堆满了绢帛，粮仓中积压着粮食，政府却封存不用，反倒要民众预缴十年租税，以充当花费。因此，田园荒芜，野兽出没，百姓饥寒交迫，朝不保夕，全国范围内不满情绪在迅速增长。
大业六年（610）正月初一，在洛阳爆发了一次未遂暴动，是隋代全国性动乱的先声。由于参加者身份不明，又没有纲领口号和言论，因而这次事件的性质无法确定到底是起义还是叛乱。这一天，朝廷要照例举行元日朝会大典，贵族、百官和周边政权酋长将济济一堂，拜谒炀帝，奉觞祝寿，并互相拜年。洛阳的治安措施比平素更加严密。晨光熹微中，几十个男子衣冠洁白，焚香持花，自称弥勒佛，出现在城南。按照佛教的说法，弥勒是兜率天的菩萨，下凡成佛，接替现世佛释迦牟尼，继续解救众生，因而号称来世佛；正月初一是弥勒的生日。把守建国门的卫兵看到这些自称弥勒佛的男子，连忙行叩头礼致敬。这些男子乘机进入城中，抢夺卫兵们的武器，举行暴动。齐王带兵巡街，正好遇见他们，立即将这场暴动镇压在萌芽状态中。于是，一场大规模的清查在所不免，城内外一千多家连坐处死。这显然是冤枉的，因为没有迹象表明他们曾经联络或者接应。
二、杨玄感争夺洛阳
大业七年（611），炀帝部署讨伐高丽事宜，王薄在今山东省章丘县的长白山发动起义。他自称“知世郎”，作《无向辽东浪死歌》，号召民众前来聚集，武装自卫，不要到辽东白白送死。两三年间，大大小小的农民起义和豪强割据风起云涌，多达百余支，遍布于长河上下大江南北。时代的脉搏在按照大动荡、大分化、大改组的急剧节奏快速跳动。大业九年（613），礼部尚书杨玄感起兵反隋，标志着统治阶级上层出现分裂，对于隋政权的瓦解起了推波助澜的作用。
这位叛逆的高级官员是已故楚公、司徒、尚书令杨素的儿子，骁勇善战，博览群书，喜爱交游海内名士，与贵族子弟蒲山公李密友情最为隆厚。炀帝责成他驻守黎阳仓（在今河南省浚县），向辽东前线督运军粮。他故意拖延，借口运河上强盗众多，无法持续不停地运粮。这年六月，他聚众八千，杀牲盟誓，说：“皇上无道，不体谅民间疾苦，天下乱糟糟一片，数以万计的百姓死于辽东战争。现在我同诸位一道，兴仁义之师，诛伐无道君主，解救普天下受苦受难的百姓！”顿时全军欢腾，齐呼万岁。李密为他筹划战略方针，提出三策。上策是：“皇上这时远在辽东前线，北有强悍的突厥，南有浩瀚的大海，只有一条退路。我们只消拥兵北上，截断这条退路，皇上既迫于高丽军队的追赶，又苦于粮草匮乏，所率兵众不投降我们，即溃散各地，可以不战而擒拿皇上。”中策是：“长安虽有卫文昇驻守，但此人不值得过分看重。如果不攻占沿途城池，腾出时间向西挺进，我们即可占领长安。然后收服豪杰，安抚百姓。皇上即使西还，也无处安身。而我们却能利用关中周围的险要关隘，同他对抗，可保万全。”下策是：“简选精兵，昼夜兼行，袭取东都，以号令天下。但这样做没有把握。如果顿兵于坚城之下，迁延岁月，各地援救东都的官军陆续赶到，一同与我们交战，胜败就很难预料了。”杨玄感却以为这个下策才是上策，因为隋方百官的家眷全在洛阳，如果自己一方路过洛阳，既不攻打，又不占领，那便既不能威慑四方，又不能动摇人心。二人从不同角度认识到东都的重要性。李密看到东都防守严密，不易攻克；杨玄感看到东都的政治地位，不占据它便谈不上号令天下。杨玄感于是率军向洛阳挺进，在长堑旁的临清关受阻不得度，就从汲郡南渡黄河，挥师西进。
这时，东都留守由炀帝的孙子越王杨侗担任，民部尚书樊子盖等人辅佐。他们得知消息后，非常恐惧，立即勒兵防备。双方在城外相遇，东都兵一触即溃，丢弃大量军械。杨玄感于是屯兵于外郭城东北面的上春门，誓众道：“我身居高官，家资巨万，富贵已极，别无它求。如今甘冒破家灭族的风险，只图一件事，那就是解救天下百姓的倒悬之苦。”部下无不感动欣悦，附近父老争相献上牛酒犒军，每天都有数以千计的百姓到军门请求效力，连达官贵人的子弟也有四十多人归降，队伍迅速发展到五万余人。
杨玄感分兵包围洛阳，城西慈涧道和城南伊阙道，各以五千人把守，东面荥阳县的虎牢关由五千人袭取。长安留守代王杨侑也是炀帝的孙子，派刑部尚书卫文昇率兵四万救东都。这支援军与把守慈涧道的杨玄感军队短兵相接，终于杀出一条血路，屯驻在城北金谷。
炀帝在辽东前线得知杨玄感举兵围攻东都的消息，不再像前些年得知各地起义和割据消息时那样毫不在乎，忧虑地叹道：“这小子聪明，恐怕后患无穷。”他于是立即班师，分遣官军或攻打黎阳，或讨伐杨玄感。
卫文昇以两万步骑渡过瀍河，向杨玄感挑战。杨玄感假装败阵撤退，诱敌于埋伏圈中，全歼其前锋部队。几天后，双方再次交战。杨玄感设诈，令人大喊：“官军已活捉杨玄感！”卫文昇军信以为真，军心懈怠，再次遭到痛创。杨玄感每次出战都挥舞长矛，身先士卒，所向披靡，加上平素关怀部下，部下都甘愿卖命效力，因而屡战屡捷，部队人数翻了一番。卫文昇军几次受挫，粮草将尽，驻扎在北邙坡地上，每天与杨玄感军对战十多回合。战斗中，杨玄感的弟弟杨玄挺中箭身亡，杨玄感只好退却。
杨玄感这时除了要对付卫文昇军队以外，还要对付樊子盖指挥的东都军队，以及受炀帝派遣业已渡过黄河向洛阳压过来的屈突通军队，因而疲于应付，接连败绩。他在洛阳附近，处境岌岌可危，企图入关，侥幸取胜。但东西二都互为犄角，连成一道坚固的防线，他进入这道防线后，必然要腹背受敌。在隋军的追击下，他丧失人马，落荒西逃，由于有潼关的阻隔，不能进入关中。八月的一天，他和十多个亲信从阌乡（在今河南省灵宝市西）骑马逃奔上洛，企图逃出长堑以外。途中，他自知无力挽回败局，让弟弟杨积善杀掉自己，以免被俘后受辱而死。杨积善杀掉他后，自杀不死，被隋军俘获。结果，杨玄感的尸体在洛阳闹市被车裂行戮，示众三天后，又剁成碎块，焚烧扬灰。杨积善被押至炀帝行在高阳（今河北省高阳县），受到同样处置。杨玄感其余几个弟弟，也都在别的地方被连坐处死。
接着，东都开始了异常残酷的清洗。三万多人被杀掉，家产登记没收。六千多人被流放到边远地区。凡是在杨玄感开仓赈济时领取过粮食的百姓，都被活埋在洛阳城南的旷野中。
三、瓦岗军同东都军的拉锯战
李密在杨玄感失败后被捕，在押送高阳的途中设法逃走，隐藏民间，后来投奔了东郡（治今河南省滑县）瓦岗寨农民军。他说服一些小股农民军前来归附，又攻城掠地，大败隋军，因而被瓦岗军首领翟让提拔为部将。
大业十三年（617）二月，李密主持一举袭取了洛口仓。这给嗷嗷待哺的饥民带来了福音。他们不分远近，纷至沓来，接受赈济，甚至趁势归附于瓦岗军。隋朝方面，虎贲郎将刘长恭率领东都军二万五千人，河南讨捕大使裴仁基率领所部，分别由洛阳和汜水（在今河南省荥阳县）出发，西东两面夹击瓦岗军。李密同他们约定十一日在仓城南会战。裴仁基军尚未到达，东都军已至。东都军这时尚未吃早饭，饥疲不堪，被刘长恭驱使渡过洛河，列阵十余里。翟让率领瓦岗军接战不利，李密率众拚杀，大胜。刘长恭更换服装，狼狈逃还洛阳，所率兵士死掉一多半，辎重器甲皆为李密缴获。李密受翟让拥戴，出任瓦岗军首领，设坛场即位，号为魏公。四方响应，归附者不绝如流，众至数十万。李密为安置这些部属，在洛口筑城，周围四十里。
这时，李密修正了以前对杨玄感建策的观点，看到了洛阳在战略上和政治上的重要性，如果不能占领洛阳，就谈不上威胁长安，更谈不上夺取全国政权。三月，李密派兵二万余人，又袭取了回洛仓，但进入洛阳城后，同东都军交战不利。李密亲自出马，率兵三万同七万东都军在洛阳故城展开激战，取得胜利。李密于是据守回洛仓，修筑工事，围逼东都。
炀帝这时驻跸江都，得知消息后，命监门将军庞玉、虎贲郎将霍世举率领关中隋军解救东都。护军柴孝和向李密进谏道：“关中地势险要，秦汉两朝在这里成就了帝业。现在不如留下来一部分兵士，分别把守洛口仓和回洛仓，明公自领精锐西袭长安，夺得根本，然后东归，平定河洛，传檄指挥，天下可定。当今群雄逐鹿，时不我待，下手迟了可就追悔莫及了。”李密没有采纳，理由是：“部下都是关东人，见洛阳未曾攻下，哪肯随我西行？诸将都是盗寇出身，留下把守粮仓，如果闹开义气窝里斗，那我们可要倒大霉了。”李密兵锋甚锐，多次入西苑同隋军战斗。五月的一天，李密中箭卧营中。东都越王派光禄大夫段达和庞玉等乘夜出兵，结阵于回洛仓西北。李密交战大败，只得放弃回洛仓逃奔洛口。隋军进驻偃师（今河南省偃师市）。到六月份，李密又率军西来，在洛阳东面的平乐园与隋军战斗。李密军队左为骑兵，右为步兵，中间列置强弩，鸣鼓冲杀，大败东都军，把回洛仓重新夺回手中。
炀帝又派江都通守王世充等等多人围剿李密。九月，诸军从各个方面会集于东都，连同刘长恭所率东都军和庞玉所率驻偃师军，共计十多万，由王世充指挥，同李密军在洛阳和洛口地区对峙。在这年的最后一个季度里，双方大小六十余战，互有胜负。
与此同时，隋政权的太原留守李渊在太原起兵，兵锋直指长安。如何利用瓦岗军和隋军相互牵制在洛阳地区这一形势，作为自己的缓冲，腾出手来改朝换代，是李渊亟待解决的关键问题。李渊致函李密，以动听的言辞和虚假的承诺，把李密捧到了飘飘然的境地，使他误以为自己已被各路豪杰推举为反隋的盟主，马上就能坐在金銮殿里，听自己所建朝代的大臣们高呼万岁了。李渊看到李密落入自己的圈套中，高兴地说：“李密正好为我抵挡东都兵，扼守成皋要塞（在今河南省荥阳县），阻挡隋军西援长安。我乘机进入关中，坐收渔人之利。”李渊果然顺利进入长安。
大业十四年（618）初，李密毫不介意关中的变化，专一对付王世充，乘胜攻下偃师，修筑金墉城居住，又在上春门大败东都军。这时，东到大海，南达长江，各郡县莫不遣使归顺李密，其余多股势力也派人前来联系，上表劝李密称帝。李密以为自己已经稳操胜券，但眼下时机尚未成熟，应该沉得住气，便说：“东都还没有平定，不可议及此事。”
三月，炀帝在江都被部下杀死。此前，李渊把长安留守代王杨侑立为傀儡皇帝，史称隋恭帝；遥尊炀帝为太上皇，以取消他的国家统治权。炀帝死后，李渊逼迫恭帝实行禅让，遂于五月初建立唐朝。这时，东都留守越王杨侗也在洛阳被立为傀儡皇帝，实权操纵在王世充手中。李密继续同王世充较量，始终未能攻克洛阳，处境每况愈下。李密部下认为正是李密阻遏了东都势力，堵截了隋军的归路，才使得李渊轻而易举占据关中，进而改朝换代，这是他对唐政权的莫大功劳，因而劝他入关投唐。李密半是懊丧，半是期待，率领着两万残兵败将，踏上西去的道路。李密与东都势力的周旋，使东都对于长安隋政权的屏障、拱卫和援助作用无从发挥，对于唐朝代隋而立起到了举足轻重的作用。