Bấy giờ quân Đột Quyết đang đánh xuống miền nam, Thái tử xin cho Lý Nguyên Cát thay Lý Thế Dân dẫn quân bắc phạt, đồng thời điều đại tướng Uất Trì Kính Đức, Tần Thúc Bảo, cùng tinh binh của Lý Thế Dân giao cho Lý Nguyên Cát chỉ huy, rồi đợi khi đoàn quân lên đường thì ngấm ngầm thủ tiêu Lý Thế Dân. Một quan chức của Lý Kiến Thành biết được mưu mô này vội phi báo với Lý Thế Dân, Lý Thế Dân bèn quyết định hạ thủ trước để trừ hậu hoạn.

Lý Thế Dân trước tiên đem việc này nói với vua cha, đồng thời tố cáo việc Lý Kiến Thành và Lý Nguyên Cát gây dâm loạn trong cung. Lý Uyên liền ra lệnh cho ba anh em cùng vào cung để chất vấn. Lý Thế Dân dẫn Uất Trì Kính Đức cùng nhiều người khác đến mai phục trong Huyền Võ Môn, đồng thời ra lệnh cho Cao Sĩ Liêm thả hết tù nhân ra giúp sức. Lý Thế Dân vốn đã mua chuộc được tướng canh cửa Huyền Võ Môn của Lý Kiến Thành. Khi Lý Kiến Thành đến nơi thấy là người của mình mới dám vào triều.

Giữa lúc này thấy Lý Thế Dân cưỡi ngựa xông tới, hai bên xảy ra trận kịch chiến, Lý Kiến Thành bị Lý Thế Dân bắn chết lăn xuống đất. Lý Nguyên Cát cũng bị Uất Trì Kính Đức bắn chết. Sự việc xảy ra tại Huyền Võ Môn nhanh chóng truyền đến Đông Cung và Tề Vương phủ. Các võ tướng Bành Lập, Tiết Vạn Triệt, Tạ Thúc Phương v v vội vàng dẫn tinh binh đến cứu ứng, nhưng họ không sao đánh chiếm được Huyền Võ Môn, liền quay sang tấn công Tần Vương phủ. Uất Trì Kính Đức vội cắt thủ cấp của Lý Kiến Thành và Lý Nguyên Cát đem sang treo trước Tần Vương phủ, những người ở Đông Cung và Tề Vương phủ nhìn thấy vậy đều kéo nhau bỏ chạy.

Sau đó, Uất Trì Kính Đức vào cung gặp vua nói rằng: "Thái Tử và Tề Vương gây phiến loạn, nên đều bị Tần Vương trừng trị, vì Tần Vương sợ kinh động bệ hạ, nên sai thần đến hộ giá". Lý Uyên chẳng còn biết nói sao, bèn giao các tướng cho Lý Thế Dân chỉ huy, và lập Lý Thế Dân làm Thái Tử. Tháng 8, Lý Uyên thoái vị, Lý Thế Dân lên ngôi(Tức Đường Thái Tông).