战，李密设计大破张须陀，张须陀战死。在这之后，秦琼便一直追随裴仁基，这个时候，也投奔了瓦岗军。
对于秦琼、程咬金的投奔，李密也是非常高兴。因此，李密任命秦琼、程咬金为骠骑将军，位列“四骠骑”之一。同时，李密又将瓦岗军中的八千精锐，分给“四骠骑”，作为他们的亲军，号称“内军”：
选军中尤骁勇者八千人，分隶四骠骑以自卫，号曰内军，常曰：“此八千人足当百万。”(《资治通鉴》)
可以说，现在洛阳外围的军事形势，对于李密和瓦岗军来说，是非常有利的。所以，李密终于决定，正式对东都洛阳发起进攻。就这样，李密的瓦岗军，与隋朝洛阳守军，正式开始了在洛阳城下的鏖战。
大业十三年(617年)四月十三日，李密派遣裴仁基、孟让，率领两万瓦岗军，奔袭回洛仓，一举攻克了回洛仓。攻克回洛仓后，瓦岗军乘胜打进了洛阳，掳掠城内居民，并且还纵火焚烧了天津桥，东都洛阳一时陷入了混乱。
可是，情况却发生了逆转。洛阳城内的隋朝守军，趁着瓦岗军纵兵掳掠，军纪混乱之际，趁机发起反攻，瓦岗军大败，裴仁基等人败走洛阳。因此，瓦岗军第一次对洛阳的进攻，先胜后败，以失败告终。
裴仁基兵败洛阳，李密决定，自己亲自出马。就在瓦岗军败走洛阳，没过多久，李密率领部众，屯驻于回洛仓，对洛阳形成威逼之势。当时，驻守洛阳的隋朝守军，总共有二十多万，兵力也算雄厚。面对李密的步步紧逼，东都守军自然是严防死守，“乘城击柝，昼夜不解甲”。因此，李密率军攻打偃师、金墉，未能攻克，被迫返回了洛口。
虽然，东都守军暂时扼制了李密的进攻。但是，洛阳城中的情况，也是不容乐观。现在，洛阳最大的难题，便是粮食问题。李密经过几次作战，夺占了洛阳城外的好几个粮仓，使得洛阳城中的粮食情况，捉襟见肘。以至于到了什么地步？城中布帛堆积如山，“至以涓为汲梗，然布以”。
负责留守东都洛阳的越王杨侗，为了缓解洛阳的粮食危机，同时也为了防备瓦岗军再度进攻。于是，越王杨侗命令，将回洛仓的一部分粮食，先行运入城中，暂缓粮荒。与此同时，越王杨侗又命令，五千兵马驻扎在丰都市，五千兵马驻扎上春门，五千兵马驻扎北邙山，分为九营，首尾相应。一万五千隋军兵马，互为犄角，防止李密偷袭。
四月十九日，李密亲率三万瓦岗军，进逼东都洛阳。越王杨侗派遣将军段达、虎贲郎将高毗、刘长林等人，领兵七万，迎战李密。结果，隋军战败。紧接着，李密占据回洛仓，在洛阳城外修筑壁垒战壕，对东都洛阳形成包围态势。
同时，李密命令麾下的著名才子祖君彦，撰写讨隋檄文，历数隋炀帝的十宗罪，把隋炀帝骂了个狗血喷头。然后，传檄各郡县。这就是中国历史上著名的一篇檄文，——《为李密檄洛州文》。其中，有几句千古名言：
罄南山之竹，书罪无穷；决东海之波，流恶难尽。
李密重兵围困东都洛阳，洛阳情势岌岌可危。没有办法，越王杨侗只能派遣太常丞元善达，穿过瓦岗军的防区，前往江都，请求隋炀帝返回东都洛阳，以镇局势：
李密有众百万，围逼东都，据洛口仓，城内无食。若陛下速还，乌合必散；不然者，东都决没。(《资治通鉴》)
说完，元善达当众呜咽流涕。一听让自己回东都，隋炀帝脸色立刻变了。没等隋炀帝开口说话，内史侍郎虞世基就在一旁煽风点火：“越王年少，此辈诳之。若如所言，善达何缘来至！”隋炀帝听后，勃然大怒，下令将元善达发配到义军横行的东阳，押运粮食。不久，元善达就被起义军所杀。
可以看出，隋炀帝此时对于东都洛阳的危局，已经彻底绝望了。所以，洛阳几乎没有外援了。在这样有利的情势下，李密围攻洛阳，是否会一帆风顺呢？显然不是。李密对于洛阳的围攻，这场战争打得是异常艰难。
李密围攻洛阳，所面临最大的军事问题，并不是一城一地的得失，而是整体战略的发展。就具体战役而言，李密没有遇到任何难题，一直都是胜多败少。可是，李密的想法，是要迅速攻下洛阳城。
现在的情况，变成了李密无论打了多少胜仗，就是无法攻破洛阳。这样一来，李密就和洛阳隋军的对峙，进入了相持阶段。洛阳之战从原本的攻坚战，反倒变成了持久战，这是最让李密苦恼的。
为什么李密对洛阳久攻不下？原因无非两个。
第一，洛阳城防坚固。洛阳是隋朝的东都，在隋炀帝心中，洛阳的地位要比长安重得多。所以，自然会加固洛阳的城防。并且，洛阳城中还有二十多万隋朝守军，李密一时半会也攻不下来。
第二，隋朝的援军已到。不但如此，李密还碰到了一个非常强劲的对手。
在这样的相持状态下，李密很快就遭到了一场惊险的军事挫折。对于李密所面临的军事困境，瓦岗军内部，也有人提出了其它意见。李密的重要谋士柴孝和，他向李密建议，改变方向：
秦地阻山带河，西楚背之而亡，汉高都之而霸。如愚意者，令仁基守回洛