武德九年六月三日夜，秦王府上下彻夜无眠。当晚，通过长孙氏以及其他渠道，李世民准确地获取了李渊的休息之地。宫中各门值班将领也都是李世民的人，尤其是驻守玄武门的是中郎将常何、云麾将军敬君弘、中郎将吕世衡，均被李世民买通。李世民命令宫城各门在第二天紧闭城门，实施戒严。

深夜，秦王府中偷偷将铠甲兵器拉到玄武门城楼，士兵们身穿单衣，像幽灵一样尾随而至，由于秦王府将士们倾巢出动，在激战中预计到秦王府可能会失守，长孙氏也来到了玄武门。假如当天夜里秦王府的军队已经来到玄武门的话，李世民当即会发动吗？不知道。有利的一面是：夜袭成功的可能性会增大；能够避免伏兵长期在玄武门暴露的危险，但不利的一面也是显而易见的：深夜入宫除非极其缜密，必定会弄出声响来，如果引起了宫外的警觉，就将功亏一篑。

由于史料的缺乏，我们不知道李世民对李渊寝宫的攻击具体发生在何时，我们甚至不清楚李世民的军队是六月三日深夜还是六月四日凌晨进驻玄武门的，但是，按照常理分析，进驻玄武门的李世民军队不可能长久地待在这里，宫中耳目众多，久则生变，假如李世民在六月四日凌晨就已经将军队送进玄武门的话，他极有可能会很快组织对李渊寝宫的袭击。至于这次袭击是强攻还是设计偷袭，已无从查究了，但假如真是如此，那么随后发生的张婕妤给李建成报信以及李渊召来萧瑀等人，自然都变了味了：张婕妤给李建成的报信，就是李世民指使宫中使者引诱李建成前来；李渊召见萧瑀等人，也是李世民假托李渊之名，把朝廷重臣诱骗入宫的手段而已。

也许经过激烈的搏斗，秦王府军队彻底压制了李渊的贴身卫士们，李渊在慌乱之中与亲近数人跳上船，逃到了后苑的湖中。此时的李世民就在临湖殿，一方面指挥秦王府军队全力捕捉李渊，另一方面则时刻关注着玄武门外的动向。然而，在李渊尚未被擒时，故意大开的玄武门却迎来了李建成、李元吉二人。二人众多的卫队被勒令停在了玄武门之外，只带着数名高级将佐进入宫中，但他们行至临湖殿时，搏斗过的现场赫然映入眼帘，二人见状不禁大惊失色，匆忙调转马头，就往回跑。李世民在后面挥手喊话，李元吉弯弓搭箭，就要射向李世民，然而，他的弓箭早已被内鬼提前做了手脚，根本拉不满弦。说时迟那时快，就在这当儿，李世民一箭将李建成射死。看到大哥被杀，李元吉顿时火冒三丈，他不再逃跑，而是冲李世民扑来。李世民哪是李元吉的对手，慌忙拍马而去。看到李元吉直取李世民，尉迟敬德率领七十名骑兵赶忙前来救驾，一个士兵一箭射中李元吉的坐骑，李元吉登时摔下马来。杀红眼的李元吉满腔怒火，飞奔着死死猛追夺路而逃的李世民，慌乱之中李世民逃入丛林之中，竟然被树枝挂下马来，动弹不得，李元吉一个箭步冲了上来，夺下李世民手里的弓箭，用弓弦勒住李世民脖颈，差一点把他勒死。就在这千钧一发之际，尉迟敬德及时赶到，李元吉虽然能打过李世民，但却是尉迟敬德的手下败将，见尉迟敬德冲来，他本能地丢下李世民，朝东南方向自己曾经居住过的武德殿后院逃去。尉迟敬德穷追不舍，一箭将其射死。

宫中激战的同时，玄武门守将慌忙要关闭城门，但东宫军队也情知有变，开始向内冲击。敬君弘、吕世衡率军杀出，张公谨则在后面关门，敬君弘、吕世衡终因寡不敌众，全部战死，但由于二人在前面抵挡，最终让张公谨得以关上了玄武门。关上城门之后，东宫齐王府的军队与守门兵之间的战斗，不过是城上城下的射箭罢了，射了许久，东宫内鬼薛万彻（薛万彻此举从客观上减轻了力量薄弱的玄武门守军的压力，因此，我怀疑薛万彻是内鬼之一）等人又呼喊着要转攻秦王府，这实际上起到了减轻玄武门压力的作用。

然后就是彻底控制住了李渊和朝廷重臣。李世民可能先逼迫李渊屈从，但李渊没有答应，只好由尉迟敬德向东宫齐王府军队展示李建成和李元吉的人头，瓦解东宫齐王府军队的军心，而后，又以二人的人头威胁李渊。萧瑀、陈叔达称：“……把李世民封为太子，交给军国大权，您就安全了！（无复事矣）”言外之意，就是如若不然，李世民会一不做二不休，李渊可能也会性命不保。思前想后，好死不如赖活着，李渊屈服了。

紧接着，依照李渊的命令，听命于李世民的左骁卫大将军长孙顺德和秦王右三统军秦叔宝等人率军攻入东宫和齐王府，把李建成和李元吉的儿子以及他们的死党杀得一个不留。

这也许是玄武门事变的真相，但这也仅仅是推测而已。