公元617年9月，李渊主力渡过黄河进入关中。这时他很高兴的发现平阳公主已经为他在关中打下了一大片地盘。他派柴绍去迎接平阳公主。夫妻二人见面，看到妻子如此风光，不知柴绍是否会脸红。接下来，平阳公主挑选了一万多精兵与李世民会师渭河北岸，共同攻打长安。柴绍属于李世民的部下，与平阳公主平级。夫妻二人各领一军，各自有各自的指挥部（幕府）。平阳公主的这一万多精兵就称为“娘子军”。11月9日，攻克长安。
平阳公主在关中行动的意义对建立李唐王朝来说是怎样评价都不过分的。前面说过，李渊是个很平庸的人。虽然很有野心，却是属于有贼心没贼胆的人。起兵之后稍稍遇到一点小挫折就曾经想打退堂鼓，退回太原老巢。幸亏李世民苦劝，才勉强前进。他在渡黄河以前一直在与隋将屈突通缠斗。后来采取李世民的计策，用少量兵力牵制屈突通，主力直攻关中。如果没有平阳公主在关中接应，这一招就成了孤军深入，是极为冒险的。要是进攻长安不利，则后路势必让屈突通切断，那时就真成了瓮中之鳖了。
长安之战后，平阳公主的事迹就不再见于史籍。直到6年之后的武德六年（公元623年）2月初史书上才突如其来地记了一笔她的死讯。而之所以会记上这一笔还主要是由于她的葬礼与众不同，是以军礼下葬（前后部羽葆鼓吹、大辂、麾幢、班剑四十人、虎贲甲卒）。为什么会这样，前面已经分析过，中国的史籍一贯看不起女人，尤其看不惯带兵的女人。古籍都是历代一再删削过的。平阳公主的事迹大概就是这样湮没的。不过根据种种史籍中的蛛丝马迹，对这六年的情况，我们还是可以勾勒出一个大概来的。
首先可以肯定的是在攻克长安之后，平阳公主继续领兵作战为大唐打江山。李渊虽然攻克了长安，但是他不过大致控制了半个关中，他的四周都是敌人。攻克长安后，李渊立刻面对据有陇西之地的薛举和凉州(今甘肃武威)李轨。
从唐武德元年七月薛举派兵大败唐军于浅水原开始至二年二月擒李轨占河西五郡为止，李渊好不容易才安定了关中和西方。才喘了口气，刘武周就抄了李渊的后路，攻占了李渊的老巢山西。李渊命李世民征讨。李世民用了差不多两年时间才打败刘武周夺回山西。
