刚刚驻军下来，窦建德便给李世民写了一封亲笔信。在信中，窦建德希望李世民可以引兵退回潼关，归还原先占领的郑国土地，双方罢兵言和，重修旧好。可以看出，窦建德这是在两头押宝，不管最后唐、郑双方谁赢了，窦建德都可以获得更多选择的余地，不至于陷入进退两难的境地。
可惜，窦建德的如意算盘打了，他的对手是李世民。此次东征，李世民亲率十万唐军，兵临洛阳城下，就是要攻下洛阳，灭了王世充，统一中原。所以，李世民自然不会因为窦建德的三言两语，便引兵退去。窦建德有些异想天开了，他以为李世民会被吓住，但这招对李世民根本不起作用。
话又说回来，窦建德救援洛阳，也给李世民出了个难题。战争发展到现在，旷日持久，李世民遇到了和当年李密一样的难题：两线作战。王世充、窦建德连成一片，对唐军形成了巨大的压力。
本来，李世民率领唐军，经过将近半年的浴血奋战，已经消灭了王世充大量的有生力量，迫使其龟缩洛阳城中。一切按部就班，本应胜券在握。可是，郑、夏联盟，使得情况发生巨变。所以，李世民必须趁夏军到来之前，攻下洛阳。然而，洛阳城始终未能攻克，就让事情变得复杂了。
洛阳久攻不克，王世充据守孤城，唐军顿兵于坚城之下；窦建德大军又赶来增援，与王世充合兵一处。万一王世充、窦建德里应外合，前后夹击，十万唐军，随时面临着兵败的危险。
在这个历史的重要关头，李世民再次面临选择。老实讲，李世民这次所要做出的选择，是他多年军事生涯中最艰难的一次，要比平定薛仁杲、刘武周、宋金刚，难上百倍千倍。稍有不慎，不单单是打不下洛阳，反而会功败垂成，导致大唐失去统一中原的良机。李世民身为唐军统帅，必须要对十万将士的生命负责。
因此，接到窦建德要求退兵的亲笔信后，李世民不敢擅专，立刻召集文武将佐，进行商议，集思广益，讨论如何应对突如其来的窦建德大军。没有想到，唐军内部，关于此事，居然产生了严重的分歧。
王世充、窦建德联盟，形势对唐军非常不利。在这种情况下，唐军将佐之间的分歧，也随之出现。以文臣、武将为代表，一部分人主张暂避敌军兵锋，撤出洛阳，返回关中；还有一部分人，则坚决反对撤军，极力主张和王世充、窦建德一战到底。两种意见，争执不下，各有各的道理。
比如，唐军中的一位将领，率先发表了自己的观点，谁呢？宋州刺史郭孝恪。郭孝恪此人，前文曾经提到过他。郭孝恪早年在瓦岗军中效力，一直是名将李世勣的得力助手，与李世勣一起镇守黎阳、共同反出窦建德大营、经营武牢以东。可以看出，郭孝恪是一位极富韬略的唐初名将。
李世民召集将佐商议，郭孝恪第一个发表自己的意见。他是唐军中典型的主战派代表，坚决反对从洛阳撤军，主张和王世充、窦建德死磕到底。并且，郭孝恪专门向李世民献上一条计策：
世充日踧月迫，力尽计穷，悬首面缚，翘足可待。建德远来助虐，粮运阻绝，此是天丧之时。请固武牢，屯军汜水，随机应变，则易为克殄。(《旧唐书·郭孝恪传)
郭孝恪准确分析了洛阳的敌情，在他看来，王世充已经是山穷水尽，再也没有一战之力。只要继续围困洛阳，王世充便不足为惧。所以，唐军目前面临的唯一敌人，正是窦建德的十余万夏军。
别看夏军声势浩大，但是，郭孝恪认为，窦建德远道而来，士卒疲惫，粮草不济，正好有利于唐军避实击虚，出奇制胜。故而，郭孝恪提出了一个方略，应该派出精锐部队，坚守虎牢关天险之地，屯兵于汜水，截住窦建德大军，与其对峙；然后，逐渐消耗夏军军力，再寻找战机，一举击败夏军。
实事求是地讲，郭孝恪不愧是一员名将，熟谙用兵之道，他“请固武牢，屯军汜水”的建议，不失为一条妙计。很快，继郭孝恪之后，又有一人，提出了与郭孝恪一样的观点，——记室薛收。
薛收是李世民的重要幕僚，也是隋朝著名诗人、文学家薛道衡之子，后来更是著名的“秦府十八学士”之一。此人虽是文官，但他在军事方面，却有着独到的见解。洛阳战事胶着，窦建德大军来援，不少人建议从洛阳撤军。薛收却不赞成撤军，他也向李世民进言，只不过他的分析，比郭孝恪更加透彻：
世充保据东都，府库充实，所将之兵，皆江、淮精锐，即日之患，但乏粮食耳。以是之故，为我所持，求战不得，守则难久。建德亲帅大众，远来赴援，亦当极其精锐，致死于我。若纵之至此，两寇合从，转河北之粟以馈洛阳，则战争方始，偃兵日，混一之期，殊未有涯也。今宜分兵守洛阳，深沟高垒，世充出兵，慎勿与战，大王亲帅骁锐，先据成皋，厉兵训士，以待其至，以逸待劳，决可克也。建德既破，世充自下，不过二旬，两主就缚矣。(《资治通鉴)
之前郭孝恪提出固守虎牢关，屯军汜水的方略，仅仅是从战术方面出发；而薛收的一番建议，则是站在全局考虑问题，高屋建瓴，见解独到。可以说，薛收是一步步通过分析敌情，进而提出具体方案。
首先，薛收认为，绝不能让王世充、窦建德联合在一起。唐军围攻洛阳数月，王世充损兵折将，城中粮食几乎耗尽，破城指日可待。倘若郑、夏一旦联合，窦建德将会源源不断，从河北向洛阳转运粮食。只要有了粮食供应，王世充便会下定决心，死守洛阳。那样一来，唐军攻克洛阳，就会增加许多难度。
如何才能摧毁王世充、窦建德之间的联盟？薛收提出了一个方案，分两步走。其一，留下主力部队，继续与王世充周旋，围困洛阳；其二，由秦王李世民亲自率领精锐，长途奔袭，进据成皋，阻击窦建德的大军。灭掉窦建德的十余万夏军，就等于彻底灭掉了王世充最后的希望。届时，洛阳定能不攻自破，还可以将王世充、窦建德两股强敌，一网打尽，来个一锅端。
总而言之，论是郭孝恪，还是薛收，都是积极主战，建议兵分两路，一边继续围困洛阳，拖住王世充；另一边，突出奇兵，进占成皋、虎牢关一带，伏击窦建德的十余万精兵。显然，李世民是赞同这个方案的。不过，唐军内部，也传来了另外一种不同的声音：力主撤兵。
建议撤军的一派，主要以萧瑀、屈突通、封德彝等老臣、老将为代表，他们一向主张稳扎稳打，反对冒进。所以，萧瑀、屈突通、封德彝三人，一致认为，洛阳久攻不下，窦建德又与王世充联合，情况对唐军极为不利。此时此刻，唐军应该退保新安，暂避敌锋，养精蓄锐之后，以利再战：
吾兵疲老，世充凭守坚城，未易猝拔，建德席胜而来，锋锐气盛；吾腹背受敌，非完策也，不若退保新安，以承其弊。(《资治通鉴)
两种意见，一边主张兵分二路，一边则主张撤出洛阳，摆在了李世民面前，供他选择。负责地讲，这两种意见，都不失为良策。主战的观点，是出奇制胜的险招；而退保新安的提议，也是步步为营的稳妥之策。接下来，就是要看，李世民如何选择了，是继续打下去，还是引兵撤出洛阳。
要么说，李世民毕竟久经沙场，是一位杰出的军事统帅，他的思维不同于常人。思来想去，李世民最终决定，采纳郭孝恪、薛收等主战派的意见，拒绝从洛阳撤兵，将这个仗继续打下去。
李世民认为，此时绝不能撤兵，一旦撤兵，势必前功尽弃，大唐统一中原，也将遥遥期。分兵伏击窦建德，虽然看似非常冒险，但也是险中求胜的奇谋。只要能够打败敌军，攻下洛阳，这个险还是值得一冒的。于是，李世民决意分兵。并且，李世民又将自己的作战意图，详细地向众将佐解释道：
世充兵摧食尽，上下离心，不烦力攻，可以坐克。建德新破海公，将骄卒惰，吾据武牢，扼其咽喉。彼若冒险争锋，吾取之甚易。若狐疑不战，旬月之间，世充自溃。城破兵强，气势自倍，一举两克，在此行矣。若不速进，贼入武牢，诸城新附，必不能守；两贼并力，其势必强，何弊之承？吾计决矣！(《资治通鉴)
这段话，充分展现了李世民的军事思想。作为一军主帅，李世民具有统筹全局，纵横捭阖的眼光，他一眼便看透了战局。多年的戎马生涯，让李世民时时刻刻保持着冷静的头脑，作出正确的判断。
在李世民看来，王世充目前主力折损，粮食耗尽，坐困洛阳孤城，不足为虑。只要唐军继续对洛阳围而不攻，困也能把王世充困死。所以，王世充现在唯一的希望，就是窦建德的十余万大军。
至于窦建德，李世民分析得更为透彻。不要看窦建德此次带了十几万大军，一路攻城略地，声势浩大。实际上，窦建德也已是强弩之末。在此之前，窦建德刚刚率军，击破了孟海公所部，整个部队难免会产生轻敌的情绪。再者，窦建德救援洛阳，千里行军，士卒必定十分疲惫。
十余万夏军，骄惰疲惫，正好为李世民营造出了歼敌的战机。更令李世民感到万幸的是，窦建德率领十余万大军，来援洛阳，驻兵于成皋，并没有发兵攻打虎牢关。先前，唐军已经从王世充手中，夺下了虎牢关。那是因为，李世民深知虎牢关的重要性。然而，窦建德初到洛阳，却没有攻打虎牢关，疑帮了李世民一个大忙。
正是因为窦建德的这个疏忽，才让李世民想出了一条对付窦建德的妙计。什么妙计呢？赶走窦建德前面，率领精锐部队，抢占虎牢关，扼其咽喉，伏击窦建德的十余万大军。倘若过了这个机会，窦建德突破虎牢关，与王世充合兵一处，夹击十万唐军，后果将是不堪设想。
换言之，只要在虎牢关提前设伏，灭掉窦建德的这股援军，就等于断了王世充最后的念想。到时候，洛阳内可战之兵，外救援之军，王世充就只剩下投降一条出路。这样一来，王世充、窦建德两大强敌，能被一举消灭。河南、河北也可尽成李唐囊中之物，统一中原，也将成为现实。
经过一番认真的思考，李世民最终决定，兵分两路，留下唐军大部分主力，继续围困洛阳，将王世充压制在城内；而后，李世民亲率一支精兵，以最快的速度，抢占虎牢关，迎击窦建德的十余万大军。
然而，屈突通等军中老将，依旧觉得此举过于冒险，还是稳妥为上。因此，他们仍然向李世民进言，建议暂时将大军撤出洛阳，解围据险，静观其变。说白了，还是原来的老生常谈：撤军。李世民当然不能同意，想都没想，直接否决了屈突通等人的建议。他决定的事情，不会轻易改变。
打定主意后，李世民立即开始调兵遣将，对唐军各部进行部署，下令“中分麾下”。为了更好地完成破郑灭夏的作战任务，李世民将唐军分成两部，一部由老将屈突通辅助齐王李元吉，率领唐军主力，继续围困洛阳城；另外一部，则由李世民亲率三千五百玄甲军精锐，东出虎牢关，截击窦建德大军。
此前，武德二年(619年)的时候，齐王李元吉由于守城不力，不战而逃，致使太原失守，河东陷入一片战火兵燹。丢失了太原，使得齐王李元吉在唐朝国内，声名俱丧。所以，自从丢失太原后，唐高祖李渊便一直没有让李元吉再次领兵。所以，此次攻打洛阳，李元吉跟随二哥李世民，一道出征，实际上也就是跟在李世民身边打打杂。
虽然，李元吉也参与洛阳之战，但李世民心如明镜，自己这个弟弟，有几斤几两。故而，尽管李世民命他围攻洛阳，却不可能让他独断专行，留下经验丰富的老将屈突通，作为副手，辅助齐王。实际上，如何用兵，如何围困洛阳，李元吉根本不懂，一切也只能仰仗屈突通了。
留下李元吉、屈突通率领主力，围困洛阳，其主要目的，就是牵制住王世充，不让他从洛阳出兵，与窦建德会合。只要不让王世充率兵出城，唐军主力围城的任务，也算是完成了。与此同时，李世民的任务，亦是比艰巨，他要亲率三千五百玄甲军，前往虎牢关设伏，截击窦建德十余万大军。
如此看来，两路唐军，各有分工，且互相配合协作。李元吉、屈突通围困洛阳，李世民奔袭虎牢关，环环相扣，互为因果。唐军主力围击洛阳，阻止王世充发兵出城，才能为李世民在虎牢关一战，争取更大的胜算；同样，李世民在虎牢关截击夏军，却直接关系到能否拿下洛阳。
此次，李世民将伏击夏军的地点，选在了洛阳天险之地——虎牢关。虎牢关，自古以来，便号称兵家必争之地。据《穆天子传记载，相传，西周时期，周穆王曾经将进献上来的猛虎，圈养于此，故名为“虎牢关”：
天子猎于郑，有虎在葭中，七萃之士擒之以献，命蓄之东虢，因曰虎牢。
虎牢关是所谓的“洛阳八关”之一，位于河南省荥阳市汜水镇，是洛阳以东的重要门户、关隘。并且，虎牢关此地，南连嵩岳，北濒黄河，山岭交，可谓一夫当关，万夫莫开。所以，李世民将伏击夏军的地点，选在了天险虎牢关，希望凭借此处的天险优势，挡住窦建德大军。
更何况，窦建德的十几万大军，此时正驻扎在成皋东原，与虎牢关近在咫尺。一旦窦建德反应过来，率军攻取虎牢关，那样一来，李世民所有的计划，就都泡汤了。所以，李世民必须要加快速度，赶在窦建德之前，迅速抢占虎牢关，打乱窦建德的部署，为虎牢关伏击战占得先机。
当时，李世民率领三千五百玄甲军，正是在正午时分出兵，向虎牢关进发。根据《资治通鉴的记载，唐军的动静，闹得很大，“时正昼出兵，历北邙，抵河阳，趋巩而去”。李世民与他的三千五百玄甲军精锐，浩浩荡荡，经过北邙山，直抵河阳，一路之上，烟尘滚滚，千骑驰奔。
恰巧，王世充正好站在洛阳城头，向城下瞭望，发现唐军似有异动。如果王世充抓住这千载难逢的机会，出兵袭击唐军，历史也许就会重写。然而，自青城宫之战后，王世充被李世民打怕了，他担心，这是李世民的诱敌之计，故意引诱自己出城，围而歼之。因此，狐疑之下，王世充选择了按兵不动，眼睁睁地看着唐军绝尘而去。
如果王世充有先见之明，发觉唐军的意图，及早预料到李世民会前往虎牢关截击夏军，岂会放过这样千载难逢的机会？可惜，历史没有如果，一失足成千古恨。最终，虎牢关之战，成为了决定洛阳战役的关键性一战，也成为了郑、夏两国的坟场，断送了各自的军队与政权，好戏才刚刚开始。
在王世充、窦建德结成同盟，夏国十余万大军，抵近洛阳，陈兵成皋，对唐军形成夹击之势的情况下，李世民审时度势，冷静判断，制定出了一套瓦解郑、夏联盟的方略：一面围困洛阳，一面设伏虎牢关。
不过，这种双管齐下，也是要冒很大风险的。首先，万一李元吉、屈突通围困洛阳失利，被王世充钻了空子，即使李世民在虎牢关打得再好，也是徒劳。另外，李世民此次前往虎牢关，所带的兵力，着实少了些，仅仅三千五百玄甲军，连一万人都不到。反观窦建德，坐拥十余万大军，差得可不是一星半点。
虽然，李世民的亲兵玄甲军，是唐军中最精锐的一支劲旅，所向敌，就连王世充的江淮主力，被这支部队杀得所剩几。但是，尽管玄甲军战力强劲，毕竟人数太少，要以三千五百人，对战窦建德的十余万夏军。兵力对比，那可不是一般的悬殊。因此，李世民面临的危险，依然是一个未知数，很有可能会全军覆没。
所以，虎牢关之战，自然而然，成为了洛阳战役后期阶段，唐、郑、夏三国关注的焦点。那么，在即将到来的虎牢关之战中，面对数倍于己的窦建德大军，李世民又是如何施展自己的军事才华，与十余万夏军周旋？虎牢关之战，又充满了怎样惊心动魄的沙场较量，以及金戈铁马？