窦建德被众人一劝，也就回心转意，觉得与其自杀不如奋力一搏，说不定还能冲出重围逃回金城宫呢。于是，他突然冲着围上来的唐兵大吼一声，纵马挥槊直扑上前。紧接着，皇后也一挥手中长剑，率领齐善行、曹旦等数十骑兵杀向唐阵。尽管夏兵人数极少，但皆为窦建德的忠臣良将，又因陷入走投无路非生即死的险境，因此他们突然间暴发出一股令人生畏的强大力量。只见他们人人面目凶狠，奋不顾身地挥舞着手中的兵器与身边的唐兵厮杀。那些唐兵见状，不由得有些惊惧，他们边战边退。窦建德乘机杀出血路，往右旁的小道飞驰而去。
杨武威瞧见窦建德突出了重围，不由一阵大惊，他慌忙拍马挺枪直追上去。白士让似乎怕杨武威一人独占大功，就抽身引兵追了上去。这倒让皇后、齐善行、曹旦他们有了喘息的机会。他们战过一阵之后，终于冲出了包围圈。这会儿，他们已是累得都快举不起手中的刀枪了。因此勒住缰绳，呆呆地立在原地喘会儿气，好得到片刻的休息。几分钟过后，皇后回过神，冲着齐善行等人大喝一声，一边策马往前掩杀唐兵。
这时候，窦建德已被杨武威紧紧追上。杨武威一边大骂窦建德老贼，一边举枪往他身后刺过去。窦建德听到辱骂声，大怒，回马挥槊朝杨武威斜刺过来。两马相交，大战起来。但见头顶槊来枪往，疾如电闪，呼呼生风。斗过七八十回合，窦建德渐感乏力，手中的长槊也变得缓慢而无力了。
杨武威瞅见窦建德汗流满面，气喘如牛，不觉一阵欢喜。他想不用再斗几个回合，这位叱咤风云的河北枭雄就要败在自己手下，束手就擒了。谁知正当杨武威得意之际，窦建德突然不知从哪儿来了力气，那把槊使得又快又狠。杨武威见状，大惊，差点被飞来槊尖刺中了咽喉。他顺势往后一跳，才避开了窦建德的杀手锏。窦建德瞧见杨武威闪到一旁，趁机打马往前奔去。他想一口气逃出牛口谷，可那马偏偏累得快跑不动了。
窦建德一边用力挥鞭抽打马背，一边回头往后看。当他瞧见白士让快追上自己时，心里头急得要命，可胯下的坐骑却越跑越慢了。窦建德气得边使劲鞭打边怒骂不止，那马像是在抗议主人的粗暴无礼，索性就不往前迈步，任由他打骂得了。窦建德无奈，只得举槊与奔过来的唐将应战。
白士让抡起板斧就朝窦建德头顶劈过去，窦建德眼疾手快，侧身躲过那把闪着寒光的利斧，紧接着挥槊朝他刺过去。窦建德也算得上是河北一豪杰，武功自然了得，若在平日白士让这等货色根本就不是他的对手。然此时他因劳累过度，浑身乏力，只斗过三四十回合后，就渐渐处于下风。白士让见状，大喜，手中的板斧使得越发生猛有力，招招置人于死地。
窦建德见自己已处于生死存亡之际，不禁大喝一声将所剩的力气全部爆发出来。这样一来，他手中的长槊又极具威力，使得对手又惊又惧，手中的那把板斧不由得露出了破绽。窦建德见有机可乘，猛力举槊朝白士让胸部刺过去。白士让惊得大叫一声，以为自己必死无疑，面色刷地发白。
就在这千钧一发之际，杨武威斜刺里闪将过来，一枪刺向窦建德。那枪疾如奔雷，不偏不倚正好刺中马背。那马前蹄往上高高一扬，大嘶一声，将背上的主人重重地甩到一边。还没等窦建德从路边的草丛里站起来，杨武威的枪头就指向了他的咽喉。紧接着，白士让上前将他的手脚绑了。
唐军听说活捉了大夏皇帝，欢声雷动，响遍整个山谷。皇后得知夫君被擒，大为悲恸，欲前往救他，却被齐善行等人劝住了。也是事到如今，前去只是白白送死，倒不如乘机逃回乐寿，再作良图。这么一想，皇后也就只好丢下夫君不管，领着齐善行、曹旦等十余骑抄另一条小道逃跑。
很快，山谷中的喊杀就渐渐平息下来了。这时，李世民也率领李世勣、秦叔宝、程知节等将士进入了牛口谷。刚到山谷中，他瞧见一小校策马飞驰而来。他像意识到了什么，当下勒住马缰，等待着那小校的到来。不到两分钟，那小校就在李世民跟前停住，然后翻身下马，伏地禀报喜讯。
李世民听说窦建德已被擒获，喜出望外，仰天大喊一声夏亡矣。李世勣、秦叔宝等众将皆前来向秦王贺喜，一时间山谷中回荡着阵阵欢声笑语。李世民拱手向众将致谢，表彰他们的功劳。尤其是李世勣，李世民对他更是赞不绝口，并将擒获窦建德的大功记在他头上。李世勣建此奇功，自然满心欢喜，嘴上却格外谦逊，口口声声称秦王英明，方有此大捷。李世民见李世勣居功不傲，很是赏识和器重，从此便把他当成了自己的心腹爱将。
正在众将高声笑谈之际，白士让、杨武威押着窦建德来到了李世民的眼前。
李世民看见五花大绑、一脸狼狈的窦建德不禁绷紧了面孔，他身跨青骓马，手持长槊指着跪在地上的夏主厉声地喝斥道：
“窦建德，我父皇向日遣使修书欲与你结为友好，共分天下。你不感恩德，不知大义，竟与贼寇王世充相通好，引兵前来阻我大军，是何道理！”
“朕早知李渊之野心，且不守信义。朕若不前来救郑，待郑亡后，他必挥师前来取我大夏！”窦建德像被激怒了似的，大声答道。
“一山不容二虎，天下岂能有二主！”李世民振振有词地说道，“天下乃是大仁大德者所有，你等不仁不义之人岂配拥坐天下！”
“何谓仁德，只不过是成者为王败者为寇而已！”窦建德忽地苦笑一声说，“自古以为，凡夺天下登帝位者，谁不杀人如麻。杀人者，何谓仁德？”
“你……”李世民一时竟然语塞，缓过神后，他冷笑声说，“窦建德，你昔日常说自己天下无敌，今被本王所擒，还有什么话要说吗？”
“朕乃一耕夫，仗手中长槊驰骋天下数载，建大夏于乐寿，即帝位于金城宫，不也英雄乎！”窦建德颇为气概地答道，“天下英雄有几人不败，朕今日误中奸计，方有此败。败则败矣，不过一死而已。你休多言，只管取我颈上之头！”
“天下人都说你窦建德有英雄气，今本王算是见识了。”李世民不无钦佩地说句，接着又惋惜道，“只可惜你侠义有余，然智谋不足，故有此败！”
说着，李世民朝杨武威一挥手，示意他将窦建德扶起。然后众将便押着窦建德及所有俘虏，沿着山间小道返回虎牢。
李世民取得了虎牢关这一重大胜利，全军上下欢欣鼓舞，士气大振。他们在虎牢关营寨中休整数日，然后便挥师东都洛阳。
几天后，李世民率军抵达了洛阳城外。齐王李元吉、屈突通等人亲自前来迎接。当晚李世民兴致极高，他一边与众将佐把酒共庆虎牢之捷，一边与他们商议攻取洛阳之事。现在窦建德已被囚在军中，夏军基本覆灭，这就完全消除了后顾之忧，唐军可以一门心思攻打洛阳了。基于此，席间不少将领向秦王建议立即强攻洛阳城。李世民却不以为然，他认为洛阳已被唐军围困数月，城内粮草物资快要用完，难以支撑多久。待粮草用尽，城池必将不攻自破。因此，他以为不必强攻城池，以消耗自己的兵力，只须一如既往地采取围而不攻的策略，迫使王世充出城纳降。
这计策相当不错，得到杜如晦、屈突通、李世勣等人的支持。杜如晦在肯定李世民的策略上还提出了继续扫清洛阳外的建议，他认为现在应该乘胜征剿偃师、巩县、管州、阳翟等地，尽量把郑国的土地占为已有，这样等洛阳一破，郑国就完全不复存在了。这的确是条好计策，李世民当即就采纳了。于是，次日他就召集所有将领开会，向他们下达命令。他命史万宝率军从轩辕出发攻取被窦建德余部占据的管州，然后顺道取阳翟；命黄君汉引兵出回洛攻打偃师、巩县等地。其余将佐按原部继续围困洛阳城，不得擅自攻城。吩咐完毕，众将皆应命而出秦王营帐。
虎牢失利、窦建德被擒的消息很快就传遍了郑军每个角落，他们人人自畏，几乎快成了惊弓之鸟。因为他们心里清楚，窦建德一败，郑国就失去了强有力的外援，而要凭一己之力击退强大的唐军根本是不可能的事。因此，他们已经意识到郑国灭亡已经是无法避免的悲剧。而为了不想成了这悲剧中的角色，他们就必须另作选择了，要么与郑国一起同归于尽，要么成为日渐强盛的大唐王朝中的一员。当然危难之中也不乏忠臣义将，但这毕竟是极少数，大多数人还是善于变节，投靠敌方以求得继续生存和荣华富贵。因此当史万宝、黄君汉等唐将率军前往管州、偃师等地征讨之时，各地的守将便纷纷不战而降。这股投降风远没未平息，接着平州、黄州等地也纷纷前来降唐。到这时，王世充的属地除洛阳、徐州、汴州之外就快没了。