刘武周听到宋金刚战败，十分恐惧，放弃并州逃往突厥。宋金刚收拾余众，想要再与唐军交战，部下不肯听命，只好带百余骑兵逃往突厥。
李世民率大军到达晋阳，刘武周所任命的左仆射杨伏念以城投降，被俘的唐俭在城中封府库以待李世民。李世民率军进入晋阳。至此，刘武周所占领的山西失地，全部被唐军收复。
不久，宋金刚想要逃往上谷，被突厥追获，腰斩而死。
刘武周逃往突厥，到达朔州，想起了内史令苑君璋当初对他的一番劝谏： “唐主举一州之众，直取长安，所向无敌，此乃天授，非人力也。晋阳以南，道路险隘，悬军深入，无继于后，若进战不利，何以自还!不如北连突厥，南结唐朝，南面称孤，足为长策。"然而，刘武周当时没有听从苑君璋的建议，率兵南下，留苑君璋守卫朔州。待到失败后逃至朔州，刘武周哭泣着对苑君璋说： “当初没有听你的话，以至今日如此。”不久，刘武周又谋划逃归马邑，事情败露后，突厥将刘武周杀死，任命苑君璋为大行台。
秦王李世民在同刘武周的军事斗争中，面对的敌人兵精将猛，实力远比陇右的薛举父子要强大得多。然而，李世民采取了正确的战略战术，在军粮缺乏的情况下有民众的支持，这与他晋阳起兵后，在攻取长安的行军路上军纪严明、与民秋毫无犯有关。在捕捉到战机后，李世民又当机立断，在战斗中不辞劳苦，身先士卒，一鼓作气，终于消灭了刘武周、宋金刚的军事力量，收复失地，代北地区尽数划入唐王朝的版图。