虎牢关大捷后，围攻洛阳的所有唐军将士都十分兴奋，一个个犹如过年一般。
与此形成鲜明对比的是洛阳城上的王世充，此时的他满脸愁云，扶着城垛勉强站起来，看着唐军阵前那十多辆囚车，里面依次囚禁着窦建德、王琬、长孙安世、郭士衡和一些窦军将领。
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王世充看着囚笼中的窦建德，心里在滴血，因为没了窦建德，洛阳也失去了唯一的希望。
这时，李世民让士兵从囚车里放出一个人来，他就是长孙安世，让他入城告知王世充一切。
了解窦建德失败的前前后后后，王世充悔恨交加。不过，现在说什么也已经迟了，世上从来就没有后悔药买。
但王世充不甘心失败，打开城门投降并不是他唯一的机会，因为他还预备；后路---襄阳。原来在邓州和襄阳，还有他的侄子王弘烈在镇守，到了襄阳还可以进入江汉广袤的平原。
于是，王世充立即召集文臣武将开会，并在会上提议全军突围，向襄阳撤退。
王世充的一厢情愿，换来所有文臣武将的冷屁股，因为他们都不愿意再跟着王世充折腾了。
走投无路的王世充，只好流着泪，带着太子王玄应、郑国的文武百官和城内剩下的两千多士兵开城投降。
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看着诚惶诚恐的王世充，李世民问：“卿常以童子见处，今见童子，何恭之甚邪？”（“你不是总喊我小鬼吗，现在见到我这个小鬼，你怎么如此毕恭毕敬呢？”）
王世充一听，吓得连忙跪下磕头谢罪。
此时的李世民，心情比三年多前攻入京城长安还兴奋，立即部署一系列善后工作，而不是松松散散地入城。
首先，李世民派一支小部队立即进入洛阳城，把守洛阳各个街道和商店超市，保证老百姓和商人的财产不受抢掠。
一天后，李世民率领部分文臣武将进入洛阳城后，让记室房玄龄先入中书、门下省，收集整理隋朝遗留下来的图籍典制和诏书文书。
让人惋惜的是，这些重要的历史文献典籍等都被王世充一把火烧了。同时，李世民命窦轨封存洛阳城内大小仓库金库，没收金钱布帛，将它们赏赐给有功将士。
此外，李世民还召开批判批斗大会。那些被百姓们深恶痛绝的大地主，随即被斩首。先后有段达、王隆、崔洪丹、薛德音、杨汪、孟孝义、单雄信、杨公卿、郭什柱、郭士衡、董睿、张童儿、王德仁、朱粲、郭善才等。
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不过，也有一些人尽管是“两王”的人，但并不是那种为非作歹之徒，如韦节、杨续、长孙安世等十数人，李世民将他们押送上京，让李渊最终裁定。
最后，李世民下令打开洛阳城内所有牢狱，释放全部囚犯。这些牢狱曾经因为王世充“连坐”的法律关押了数万人。对于那些被折磨致死的人，李世民为他们举行了隆重的大型追悼会。
十多天后，王世充的弟弟王世辩投降唐朝，徐、宋等三十八州尽归大唐之地。
尽管王世充被杀，但直到两个月后，襄州的王弘烈、王泰、左仆射豆卢行褒、右仆射苏世长投降唐朝，王世充的最后一块地襄州划入大唐版图。
至此，王世充的地区全部平定。