武德四年（621年）3月，窦建德命令大将范愿镇守曹州，又征调孟海公、徐圆朗等各部，向西进发救援洛阳，大军行进到滑州城。

郑帝王世充行台仆射韩洪大开城门迎接，尔后，水陆并进，一路势如破竹，接连攻下管州、荥阳、阳翟等城，王世充的弟弟徐州行台王世辩也派部将，郭士衡率领五千兵马前来相会，合并共有10万多人，号称30万大军。

窦建德下命令，大军驻扎在虎牢关东面的东广武地区，又下令在板渚城修筑宫殿，以显示与唐军决战到底，同时将情况通报给郑帝王世充，相约好里外夹击唐军。

针对窦建德的到来，李世民号召集合各个将领，大家都认为应该，

躲避开其兵锋，而李世绩长史郭孝恪说道：主张不解洛阳之围困，又要占据虎牢关的险恶地形，以抵抗窦建德的进攻，找机会打败窦建德。

于是李世民将部下一分为二，由屈突通等人协助齐王李元吉继续围攻洛阳。李世民自己则率领精锐士兵3500人，奔赴武牢关，去迎击窦建德。

出发的时候，正好是白天，李世民率领大队人马，从洛阳城北那儿经过，经过北邙山而抵达河阳城，再朝巩县城方向飞奔而去，沿途尘土飞扬，经久不散，郑帝王世充登上城楼，看见了这一现象，不知道李世民在干什么？竟然不不敢趁这机会出击。

李世民率领大军到达了虎牢关和在虎牢关，坚守的李世绩等将领会合。合力防守虎牢关。

四月份，唐朝益州行台左仆射窦轨，率领巴、蜀军队前来增援李世民，以便加强对东都洛阳的攻击力量，而郑帝王世充为了打破围困，便趁李世民去虎牢关的机会，派出骑兵将领，杨公卿、单雄信等引兵出战。