面对倾巢而来的突厥强敌，李世民展现出了千古帝王的胆魄与定力。他拒绝了群臣请增护卫之议，仅带房玄龄、高士廉等少数亲信大臣，及六骑卫士，策马来到渭水南岸。房玄龄执辔谏曰："陛下万金之躯，岂可涉险？万一突厥伏弩于岸，悔之无及！"李世民正色道："朕若不来，突厥必谓我怯，长安危矣。朕来，则突厥知我有备，反不敢轻动。"
李世民与颉利可汗隔河对峙，厉声斥责颉利背弃武德七年双方在豳州定下的盟约，无故兴兵犯境、侵掠中原。其声如洪钟，清晰可闻于北岸突厥阵中："昔隋末大乱，尔父启民可汗赖隋文皇帝之力，复其故地，子孙享国至今。朕与汝武德中立约，互为兄弟之国，汝今日背盟入寇，岂不畏天下人耻笑？且汝叔侄内相猜忌，突利之来，岂真心助汝？朕若闭城坚守，遣偏师断汝归路，待诸路勤王之师毕集，汝十万众皆葬身渭水矣！"言辞铿锵、气度凛然，毫无半分惧色。颉利本欲以兵威慑服新君，不意反被其气势所夺，一时竟无言以对。
就在双方隔河对话之际，李世民此前调遣的各路唐军陆续抵达渭水岸边。先是尉迟敬德自泾阳回师，旌旗招展、甲仗鲜明；继之秦叔宝、程知节等将各率所部，步骑阵列严整有序，军容盛大威严，尽显大唐强军之态。唐军沿河布阵，连绵数里，金鼓之声与渭水波涛相和，气势如虹。而颉利可汗此前派来窥探虚实的使者执失思力，早已被李世民下令扣押于门下省，此时既见唐军军威强盛，又知自己的试探之计落空，深知贸然渡河开战毫无胜算——突厥利在速战，若顿兵坚城之下，待中原各路勤王之师云集，则进退维谷。颉利心中大为恐惧，当下便放下姿态，遣使至南岸，向李世民请求和解罢兵。
李世民深知，此时大唐初定，国力未复、百姓疲弊，不宜与突厥展开全面决战。他心中盘算：若战，长安守军不过数万，突厥骑十余万，胜负难料；即便能胜，也必是惨胜，关中百姓必遭兵燹，多年积累毁于一旦。且突厥之后，尚有薛延陀、回纥等部，若突厥大败，草原权力真空，反生他变。不如暂与其和，赢得喘息之机，待国力强盛再图长远。于是顺水推舟，诏令同意颉利的和解请求，却又不许其入城，只约于渭水便桥相见。
八月三十日，李世民再度亲临渭水便桥之上。此桥始建于隋，横跨渭水，为长安北出要道。是日，李世民戎装佩剑