李世民大军雀鼠谷西原休整一日之后，继续追击。
当时宋金刚领军逃至介休城，据城而守。
李世民领军追至介休，人困马乏。
宋金刚见李世民大军远来疲惫，领城中两万精兵出西门，背城布阵。军容浩大，南北连绵七里。
李世民遣李世积、程咬金、秦叔宝领兵抵挡宋金刚的北面军队，翟长孙、秦武通领兵抗击宋金刚南面的军队。诸将不敌宋金刚大军，向后退却。宋金刚领军趁胜追击。
李世民趁诸将与宋金刚交战之时，率玄甲军绕到宋金刚军阵之后，再以雷霆之势冲锋，徐世绩等将也领兵回战。
宋金刚腹背受敌，惨败而逃！！！
宋金刚带着百十骑逃走，城外两万宋军尽皆投降。但介休城中还有尉迟恭、寻相领兵据守。
李世民派人劝降，尉迟恭与寻相见大势已去，举介休及永安二城及八千人归降李世民。
李世民得尉迟恭归顺，大喜！
拜尉迟恭为亲军右一府统军，将玄甲军四部中的一部交由尉迟恭统领。尉迟恭旧部八千人，仍旧交其统领，并让尉迟恭领军驻扎在自己的帅营旁边。
从韩光手下叛变到李世民阵营的屈突通害怕尉迟敬德叛乱，向李世民谏言：“尉迟恭新降，其心未知。秦王不可草率付之重权，更不能将这头猛虎安排在卧榻之侧。”
李世民笑道：“昔有汉光武皇帝对人推心置腹，使人都能尽力效命。今有韩明月得罗士信，将虎狼亲军中的两营交给其统领，其待遇甚至超过韩光的亲弟弟韩耀。
韩明月那个奸贼尚能如此，本王光明磊落难道连韩光、刘秀都不如么？
疑人不用，用人不疑。今本王委以尉迟敬德重权，他不负我。闲杂人等，休得聒噪！”
尉迟恭得知此次谈话之后，大哭着跪在李世民面前发誓：此后余生，只效忠秦王一人，纵使是刀山火海，亦万死不辞！！
至此李世民得尉迟恭、秦叔宝、程咬金等猛将，李靖、徐世绩两位帅才，部下精兵十余万！！羽翼丰满，只等振翅冲天！！！！
李世民以尉迟恭、秦叔宝为先锋，李靖、徐世绩为副将，领精兵十八万进军太原。一路兵锋所向，无人能挡。
刘武周在太原见李世民兵锋强盛，惊惧骇然。恐惧之下，竟然丢下大军，只带着五百骑逃往突厥........
宋金刚则比较硬气，见刘武周不战而逃，破口大骂刘武周阵无胆鼠辈后，收拢残部，准备与李世民再战。
只可惜部下惧怕李世民天威，都不敢也不肯跟着宋金刚与唐军作战。
宋金刚迫于无奈，只能也带着一百余骑逃往突厥。
至此柏壁之战结束。李世民临危受命，挽狂澜于既倒，扶大厦于将倾。在不到半年的时间内领军击败刘武周、宋金刚，招降尉迟恭，收复陇西之地，尽得刘武周、宋金刚部下十六万之众！！！！
李世民于武德三年五月班师回朝，李渊亲率文武百官出城三十里相迎。
加封李世民为益州道行台尚书令，赏赐财物无数。
李世民部下有功将士皆得到重赏。
徐世绩因功被李渊封为上柱国，曹国公，加授右武侯大将军，赐姓李氏，“附宗正属籍”。徐世绩因此改名换姓为李世绩。（后世之所以称李绩，乃是避讳李二名字中的“世”字。以后为了行文方便，统称李绩。）