隋末天下大乱，王世充凭借洛阳之兵屡破叛军，渐揽隋朝兵权。待他僭越称帝，终为李唐所不容。公元620年7月，李世民率军西出潼关，直逼洛阳。王世充眼见大势已去，虽向李氏王朝乞和，奈何谈判不成，反起兵迎战，终遭溃败。此战之后，王世充面临抉择：是俯首称臣还是决战至死？
首当其冲的困境，便是粮草支撑殆尽。洛阳城内人心惶惶，城防岌岌可危。李世民所率的唐军勇猛无敌，郑地各州守将纷纷不战而降。武德三年（公元620年）七月，张公瑾献城归顺；八月，邓州失守；九月，田瓒带着部众二十五州归顺，时德睿亦献七州；十月，大将张镇周倒戈，郭庆献上管州，魏陆割让荥阳，王要汉率汴州投降。仅仅三个月光景，洛阳周遭郡县尽入唐军囊中，孤城一座。
洛阳城破在即，形势一目了然。李世民部署得当，唐军形成合围之势，彻底切断了洛阳的补给线。城内粮仓很快见底，《旧唐书》有载："城内百姓相食者众……饿死者日数十人"，甚至出现易子而食的惨剧。守军口粮减半，连战马都被杀食，军民大量饿毙，就连尚书级官员也倒在沟壑之间，坚守的物质基础荡然无存。
其次，外援断绝。王世充处境艰难时，曾亲赴洛阳城外洛水与李世民议和，但和谈无果而终。此时王世充已无力独抗唐军，只得向窦建德求援。然而二者本为敌对关系，王世充此举无异于饮鸩止渴，实属无奈之举。史料记载，王世充先后派出了十三批使者，最终窦建德率十万大军驰援。可这支救援部队却在虎牢关被李世民以少胜多全歼，王世充于洛阳城头亲眼目睹窦建德被擒，外部最后的希望彻底化为泡影。
再者，内部分崩离析。王世充作为隋末豪强，其集团内部派系林立。他依靠严刑峻法、人质担保等手段控制部下，反而引发大规模叛逃。秦琼、罗士信、程咬金等核心将领相继投唐，洛阳外围州郡几乎不战而降，最终只剩孤城。到了此时，王世充想组织突围，身边竟无一人响应，突围之路断绝。换言之，除了向李世民投降，王世充已别无选择。
最后，王世充未赴沙场，主要基于李世民承诺保全性命。围城期间，李世民明确表示："城破后必不伤及其性命。"古时将帅之约，向来信守不疑。王世充权衡利弊，继续抵抗必是城破人亡的下场，唯有投降或可保全家宅。武德四年五月，王世充率百官开城投降，被押往长安。李渊列举其罪状后，因李世民承诺赦免，本欲流放蜀地。但在行前，唐定州刺史独孤修德假传圣旨将其拿下，施以极刑。此乃报私仇之举——独孤修德之父独孤机原欲降唐，反被王世充诛杀。