经过一个多月的浴血奋战，唐武德四年(621年)五月初，虎牢关之战，李世民率领三千五百玄甲军精锐，成功击溃了十余万夏军主力，生擒夏王窦建德，创造了冷兵器战争史上一个罕见的军事奇迹。
虎牢关之战，以唐军的大获全胜而落下尾声。这场战役，也成为了决定唐军能否最终攻取洛阳的关键一战。虎牢关之战的完胜，对于唐朝方面，以及洛阳战局来说，主要产生了两点益处。
第一，成功粉碎了郑、夏两国之间的军事联盟。
前文说过，由于李唐王朝在完成巩固关中的战略计划后，便开始着手实施下一步的军事行动，进军中原，东征洛阳，一举灭掉河南王世充、河北窦建德两大盘踞在中原地区的割据政权。
李世民率领十万唐军主力，东出潼关，进攻洛阳，正式揭开了李唐王朝统一中原的序幕。与此同时，唐军东征，也打破了唐、郑、夏三足鼎立的格局。出于对自身利益的考虑，再加上唐军势如破竹，王世充屡战屡败；郑、夏两国结为盟友，窦建德率领大军，驰援洛阳，双方组成了统一的反唐战线，共同夹击唐军。
可是，虎牢关一战，却让这一切都化为乌有，使得王世充、窦建德的企图，付诸东流。窦建德在虎牢关全军覆没，兵败被擒，导致了郑、夏两国之间的军事联盟，瞬间土崩瓦解，不复存在。
并且，虎牢关之战，李世民以少胜多，打败了窦建德的十余万大军；实际上，随着窦建德在虎牢关战役的失败，曾经纵横河北的窦建德军事集团，也已经被彻底击垮。如果不出意外的话，只等拿下洛阳，灭掉王世充政权后，唐军席卷河北诸州，必定是马到成功的事情。故而，虎牢关之战的胜利，可谓是一箭双雕。
第二，彻底瓦解了王世充的心理防线。
之前，洛阳城外的几次大战，北邙、千金堡、青城宫三战，王世充损兵折将，元气大伤，只得龟缩城中，作困兽之斗。无奈之下，王世充向窦建德发出了求援信号，相约共同夹击唐军。他将自己剩下的所有希望，全部寄托在了窦建德的身上。
按照王世充的想法，凭借窦建德手上雄厚的兵力，肯定能够冲破李世民在虎牢关的拦截，并迅速赶到洛阳城下，与自己尽快会师，里应外合，夹击唐军主力。然而，事与愿违，最终的结果却是，窦建德兵败被俘，夏军主力全军覆没。这样一来，王世充唯一的希望，也被无情地浇灭了。
应该说，王世充的末日，已经到了。此时的王世充，精兵损失殆尽，外援全军覆没，留给他的，仅仅只有一座孤零零的洛阳城。王世充深知，李世民虎牢关大胜之后，兵锋必然直指洛阳。唐军兵临城下，王世充越发感到绝望，渐渐地，连他自己都要放弃了。所以，虎牢关之战的胜利，加速了郑、夏两大政权的垮台。
王世充预料得不错，击败窦建德援军之后，李世民停都不停一下，立即就要对王世充动手了，向洛阳城发起最后的总攻。事实上，虎牢关之战中双方的胜负，对于王世充政权内部而言，无疑是晴空霹雳！
譬如，虎牢关之战刚刚结束不久，武德四年(621年)五月初七，窦建德战败被俘的消息，一经传出，王世充阵营内部，立刻炸开了锅，人心惶惶。本来以为胜券在握，是一个逆风翻盘的好机会。谁知，的确翻盘了，只不过翻盘的是李世民和唐军，王世充和窦建德两大集团却翻车了，折戟沉沙，败得一塌糊涂。
因此，虎牢关之战才落下帷幕，洛阳附近的偃师、巩县二城，守军望风而降，唐军不费吹灰之力，夺取了偃师、巩县。至此，洛阳外围屏障尽失，再无天险可守。此刻，庞大的洛阳城，就是摆在李世民面前的一道盘中大餐。
又过了没多久，驻守洛阳旧城的郑军大将王德仁，居然弃城而逃。副将赵季卿无计可施，只得举城归附，向唐军投降。此时的形势，对唐军来说，一片大好。洛阳败局已定，王世充显然已经无力回天。
李世民前往虎牢关之前，留下齐王李元吉、老将屈突通，率领唐军主力，继续围困洛阳，压迫王世充。很明显，李元吉、屈突通的任务，完成得非常出色。李世民会战夏军于虎牢关期间，王世充始终未能突破唐军重围，与窦建德会师，为虎牢关之战的胜利创造了有利的条件，解除了李世民的后顾之忧。
现如今，窦建德一败涂地。所以，李世民决定，率部返回洛阳前线，与主力会师，然后，指挥全体唐军将士，对洛阳发动总攻，逼迫王世充主动投降，给洛阳之战画上一个圆满的句号。
于是，李世民率领玄甲军精锐，重返洛阳。而且，在回师洛阳的队伍中，玄甲军还押解着窦建德、王琬、长孙安世、郭士衡等郑、夏两国的重要国家首脑、军政要员。其中，王琬、长孙安世、郭士衡三人，都是王世充集团的重要成员，被派往虎牢关，配合窦建德。结果，虎牢关一战，他们与窦建德一样，成了唐军的俘虏。
李世民一路回师，押解战俘的囚车，一并随行，直至推到洛阳城下。到了洛阳城下后，李世民大手一挥，命人将窦建德等人的囚车，押到阵前，让王世充看清楚。王世充站在城楼之上，窦建德却在城下，两人遥遥相望，心里五味