隋左亲卫段纶，娶李渊妾生女为妻（后封为高密公主）。为响应李渊起事，亦聚徒蓝田，得万余人，并与李氏结为声援。大业十三年（公元617年）九月，李渊主力渡过黄河，进入关中。李氏闻讯即修书禀报，历述与神通合兵，群盗归降始未。李渊对女儿为他在关中打下大片天地，喜出望外，大赞女儿创建的奇功。随即命柴绍率数百骑兵奔华阴，傍南山迎接其妻李三娘子。
柴绍走后，李神通、段纶俱遣使迎接李渊；何潘仁、李仲文、向善志及关中群盗，也都驰表输诚。李渊命李神通为光禄大夫，段纶为金紫光禄大夫；又分别作书慰劳何潘仁等，各授官阶，各居其所，受敦煌公李世民节度。李世民引军西进，沿途群雄趋附，及至泾阳，得军九万余。
李氏率精兵万余与柴绍数百骑兵会合后，又于渭河北岸与李世民会师。李世民见那阿姐，头戴雉尾盔，身系环兽甲，腰佩七星剑，足登皮蛮靴，飒爽英姿，好一个带甲女将，巾帼英雄。身后万余名士兵，个个盔甲鲜明，人人威武强壮。李世民又惊又喜，拱手道：“阿姊一路辛苦。”李氏笑答：“特来助兄弟一臂之力。”（此后，柴绍始终追随李世民）三人详叙形势后，李世民率军居中，李氏与柴绍分别率军居左右，各设战地指挥部。李氏的部队在军营中被称为“娘子军”，到不是因为李氏领导的士兵都是女子，而是因为当时人们称李氏为“李三娘子”，故而她领导的部队也就被称为“娘子军”了。是时李世民与柴绍夫妇率军包围了长安。由于此前李氏已扫平了长安外围诸县，很快长安也就顺理成章的被拿下了。
李渊进入长安后，立十三岁的隋西京留守代王杨侑为帝，即隋恭帝，遥尊隋炀帝杨广为太上皇，改元为义宁。不久，隋炀帝在江都被杀，李渊遂废隋恭帝，自登帝位，史称唐高祖，建国号为唐，改元武德，时为武德元年（公元618年）正月。封李三娘子为平阳公主。
