秦王听罢袁天纲的话，发动政变的心意已决！于是，秦王命令：
“长孙无忌”
“在！”长孙无忌应道。
“房谋杜断！你马上暗中去召房玄龄、杜如晦等人来秦王府商议大事。”
“诺！”长孙无忌领命而去。好一会，长孙无忌空手而归。
秦王急切地问：“长孙无忌，怎么只有你一人回来，房玄龄、杜如晦他们怎么没有跟你一起回来？”
长孙无忌苦笑地说：“他们说：‘圣上下过圣旨：不让我们再侍奉秦王。如今如果我们私下来拜见大王，会被定犯下死罪，不敢听奉教命!’”
秦王李世民大怒，厉声说：“房玄龄、杜如晦难道背叛我吗？”
秦王解下所佩的宝刀授予尉迟恭说：“你带着本王的佩刀前往召唤他们，假若他们不来，就砍掉他们的首级回来。”
尉迟恭与长孙无忌一起找房玄龄、杜如晦，共同晓谕他们说:“大王已经下定决心发动政变，你们应当迅速来秦王府共图谋大事。我们四人，不能成群成群结对进秦王府。”
于是让房玄龄、杜如晦身着道士服装，与长孙无忌一起进入秦王府，尉迟恭从其他道路也进入秦王府。
秦王李世民看到房玄龄、杜如晦这两个智囊来了，大喜！于是开始谋划明日政变计划。
“房谋杜断”果然名不虚传！在这两个智囊的谋划下，一个详细的“玄武门之变”的全套方案。具体方案如下：
政变行动时间：六月初四凌晨。
政变地点及人员分工：
玄武门内：
秦王李世民带领尉迟恭、张公谨等骁将及七十骑来到玄武门外，让常何打开宫门进入，埋伏在玄武门内，诱骗太子李建成、齐王李元吉两人进玄武门，常何把太子的长林兵与齐王卫对挡在门外，关闭宫门。秦王在玄武门内截杀太子、齐王。
玄武门外：秦王府侯君集、段志玄等人带领四百卫士，常何带领玄武门的宿卫部队五百人，共同负责抵挡太子东宫二千长林兵、齐王府五百卫队。
太极宫内海池：
六月初四，圣上召来裴寂、萧瑀、封德彝等宰相在太极宫内海池来监督秦王与太子、齐王的对质。由秦王府长孙无忌、长孙顺德、郑仁泰等人带领一百卫士，进入太极宫内海池缴宫内警卫千牛卫的械，劫持圣上、宰相们。
弘义宫：
弘义宫是秦王府的所在地，秦王府里有秦王李世民及心腹的家眷，秦王留下房玄龄、杜如晦坐镇，屈突通带领一百多卫士守护秦王府。
永春门：
秦王府秦叔宝、程咬金、张士贵等人一百余卫士，负责抵挡北衙禁军、南衙十二卫来援太极宫。
芳林门：秦王府高士廉、袁天纲带领十余个卫士，负责从大理寺监狱里释放出来囚徒，带领囚徒们来援助永春门。
“玄武门之变”的政变方案制定好后，秦王长舒一口气，说道：
“玄武门之变最关键的一环，是负责玄武门守卫常何的态度。常何是本王埋在圣上皇城多年的一颗闲棋冷子，现在要启动发挥作用了。今晚本王要亲自去找常何密谈。”
“袁天纲，你曾做常何的幕僚，就随本王暗中去常何那密谈。”秦王吩咐道。
秦王命令袁天纲时，不再称呼“乾道”，而是直呼其名，实际上心里已经把他当成了自己人了。
“诺！”袁天纲应道。
于是夜里，秦王与袁天纲乔装打扮成北衙禁军士兵，神不知鬼不觉地进了常何府里。
常何一见是秦王，惊得上前行礼，秦王马上制止，三人步入厅堂里，看厅堂外无人，关起门来密谈。秦王指着袁天纲说：
“都是自己人，不必拘谨。”
“明日上午，太子想趁着在昆明池给出征大军饯行时谋乱。我将带着秦王府卫士先行从玄武门进宫，你那时打开宫门，放我们进去后关闭宫门。等太子与齐王到玄武门，只放他们二人进来，把他们的卫队挡在宫门外，就大事已成！”
秦王说完，不忘补充一句：“事成之后，本王将与将军共享富贵！”
秦王紧跟着瞅一下袁天纲，说道：“袁天纲，你看此政变计划胜算有几成？”
袁天纲心领神会地说道：“今日太白星在秦的分野出现，是秦王应当拥有天下的征兆。明日万事俱备，只欠玄武门这东风了！”
“诺！”常何听到秦王的承诺，又有自己最信任的袁天纲袁半仙这么一说，就明白，常何及子孙未来的富贵，就在明日！于是铿锵有力地回答。
得到常何的表态后，秦王带着袁天纲满意而归。
六月初四凌晨，秦王府除留下一百卫士守秦王府外，秦王及秦王府六百卫士按预定计划到位各指定地点，“玄武门之变”正式开始。
太子、齐王这边也没闲着。前一天太子接到张婕妤关于圣上要双方对质的通风报信，就找齐王商议。齐王建议：
“太子殿下，应该率领东宫、齐王府军队，假托得了疾病不去觐见，以观察形势变化。”
太子说：“主意是好。但是军队的布置防备已经很严密了，孤与四郎应当入朝觐见，亲自探听消息。如果不进宫，怎样才能洗脱淫乱后宫的嫌疑？”
太子与齐王决定冒险进宫，他们命令东宫翊卫车骑将军冯立率领东宫长林兵二千人、齐王府副护军薛万彻率领齐王府卫队五百人，跟随他们一起出发。
地点：玄武门。
太子、齐王带队来到玄武门外，常何像往常一样打开宫门，太子与齐王两人进入玄武门之后，常何命令关闭宫门，以皇城惯例不能进入外兵为由，将东宫长林兵与齐王府卫队挡在宫外。太子李建成、李元吉两人骑马进宫往里走，越往里走就越察觉宫里气氛不对，立即调转马头想返回。
秦王李世民骑马突然出现到他们面前，喊道：“太子殿下、齐王，别来无恙！”
太子、齐王一见是秦王都大骇！齐王李元吉急忙搭箭张弓向李世民射，但是紧张得再三拉不开弓，秦王李世民眼疾手快，一箭就将太子李建成射倒。
尉迟恭率领七十骑兵这时赶到，向齐王李元吉射箭，把齐王李元吉射坠马下。
这时，秦王李世民的坐骑突然受到惊吓奔跑到树林里，秦王李世民被被树枝挂住，坠倒在地不能起来。齐王李元吉急忙赶到，夺过秦王李世民手中的弓，准备用弓弦想把秦王李世民勒死，尉迟恭及时跃马前来，对齐王李元吉大声呵斥。齐王李元吉吓得想跑，尉迟恭追赶上把他射死。
玄武门宫外，东宫翊卫车骑将军冯立听到听到宫内喊杀声，立刻与齐王府副护军薛万彻率领东宫长林兵、齐王府卫队二千人，对玄武门发动攻击，试图冲进去解救太子、齐王。
秦王府侯君集、段志玄等人带领四百卫士，挺身而出阻止太子党的人攻进玄武门。
由于太子党的人数远超秦王府卫队，秦王府卫队渐渐不支，且战且向玄武门前撤退。正在危急时刻，常何命令屯营将军敬君弘率领玄武门的宿卫部队五百人，前去支援秦王府卫队。
敬君弘出发前，其身边亲随阻止他说:“现在形势不可预料，暂且观察变化再出兵，也不算晚啊。”
敬君弘不听从，率宿卫部队大声疾呼向太子党的人进攻，结果寡不敌众战死。
地点：弘义宫。
齐王府副护军薛万彻看玄武门久攻不破，就率领齐王府卫队五百人分兵去进攻秦王的软肋秦王府，准备挟持秦王及其心腹们的家属子女，以交换太子、齐王。
秦王府卫队仅有一百多卫士，根本就守不住，眼看秦王府就要陷落，秦王府上下都非常恐惧。
正危在旦夕之时，尉迟恭带兵来救援，他手持李建成、李元吉的首级向东宫、齐王府卫士们出示，东宫、齐王府卫士们看到主子已死后，都知道大势已去，心无斗志、纷纷逃散。
薛万彻逃亡进入终南山。冯立已杀掉敬君弘，对部下们说:“这也足以报答太子矣!”于是，解散军队，逃向长安外郊野。
地点：永春门。
听到皇内出事了消息，北衙禁军、南衙十二卫的大批禁军赶去救援太极宫，秦王府秦叔宝、张士贵等带领一百余卫士在永春门外拼命抵挡，于是双方在永春门外混战成一团。禁军中，有支持太子的，有支持秦王的，都纷纷混战在一起，打得昏天昏地。
地点：芳林门。
秦王府高士廉、袁天纲带领十余个卫士，跑到大理寺监狱打开监狱门，释放出二三百囚徒，带领他们来援助永春门。
地点：太极宫内海池。
圣上正在与裴寂、萧瑀、封德彝等宰相们海池泛舟，秦王府长孙无忌、长孙顺德、郑仁泰等人带领一百卫士，突然闯入太极宫内海池，迅速缴了千牛卫的械，劫持了圣上、宰相们。
玄武门与弘义宫战斗结束后，秦王李世民又派尉迟恭身披铠甲，手持长矛，气喘吁吁地跑到圣上面前。
圣上大为震惊，问道:“今天作乱的人是谁呀？你来到这里做什么？”
尉迟恭回答说:“秦王因太子、齐王作乱，起兵把他们诛杀了，恐怕惊动陛下，派遣我来护卫。”
圣上大吃一惊地对裴寂等人说:“不料今天竟会有这样的事，应当怎么办？”
裴寂、萧瑀、封德彝等宰相们见大势已去，于是纷纷见风使舵纷纷表态说:“李建成、李元吉本来就没有参与太原首义，对天下没有建立功劳，疾恨秦王功劳大、声望重，共同陷害秦王。如今秦王已经讨诛杀了他们，秦王功盖天下，天下归心，圣上假若让秦王做太子，把国家大事委托给他，不会再有事端发生了!”
圣上看到事已至此无法挽回，就只好说:“甚好！这也是朕平生所愿。”
这时，秦王府卫队和太子党徒们交战还没有停止，尉迟恭请求圣上下道敕令，命令各军一并接受秦王的处置，圣上无奈听从了，派裴矩、宇文士及从东上阁门出来，宣布圣上的敕令，交战的士兵们才停止战斗散去，玄武门之变以秦王的险胜而告终。
这时，秦王李世民来太极宫海池觐见圣上。
圣上见到秦王感叹说:“今日，朕几乎有了像当年曾母误听人说曾参杀人而抛开织布梭逾墙逃走的迷惑。”
秦王李世民跪着伏在圣上胸前，像小孩吮乳一样，号啕恸哭很久。
六月初七，圣上下诏命立李世民为皇太子。诏书上说:“从今以后，军队国家各种事务，无论大小，都委任太子来处理决断，然后听闻奏报。”
六月十二日，已是太子的李世民开始权力大洗牌，下太子令：
“裴寂为中书令，萧瑀为尚书左仆射，封德彝为尚书右仆射，宇文士及为中书左侍郎，原任不变。
任命：长孙无忌为吏部尚书，高士廉为门下省侍中，房玄龄为中书右侍郎，杜如晦为户部尚书。
任命：秦叔宝为左卫大将军，程咬金为右卫大将军，尉迟恭为右侯大将军，侯君集为左卫将军，段志玄为骁卫将军，张公谨为右武侯将军，常何为右武卫将军。
从嶲州召回被流放的王珪、韦挺、杜淹，任命为御史大夫。”