洛陽的楊玄感形成反包圍態勢。楊玄感軍處於四面受敵的不利局面。七月20日，楊玄感接受前民部尚書李子雄、謀士李密的建議，放棄了對東都的包圍，率大軍十萬西進，準備奪取關中。至弘農郡（今河南陝縣），被弘谷太守楊智積用計牽制，耽誤了寶貴的三天。及楊玄感軍到達閨鄉（今河南靈寶）被宇文述、衛文升、來護兒、屈突通等各路隋軍追上，楊玄感且戰且退，一日內三敗。八月初一，楊玄感在皇天原列陣與隋軍決戰，楊玄感大敗，僅率十餘騎逃往上洛（今陝西洛南）。楊玄感自知大勢已去，乃命楊積善將其殺死，起兵三個多月遂告失敗。
楊玄感失敗後，李密和楊玄感的族叔楊詢兩個人秘密進入關中地區，躲匿在馮翊楊詢老婆的孃家，結果被鄰居告發了。其中李密被捕後，先是關押在長安，後來又和同黨一起被送往楊廣的行在高陽。途中，李密對同黨們說：“我們性命危在旦夕，如果到了高陽，下場既悲慘又恐怖。幸虧還在途中，我們不想想怎麼逃跑，還等什麼？”同黨們表示同意。有個同黨私下裡藏了許多金子。李密就讓他把金子送給押送的官員，說：“我們就要死了，這些金子拜託你來保管，一部分改善我們幾個人的待遇，其餘的都送給你。”官員得到了金子，樂得合攏嘴，不自覺地放鬆了對一行人的看管。等出了潼關，看管已經非常鬆了。李密等人得到押送官員的允許，去集市上吃飯喝酒，每次都大喝酒，大聲喧譁，通宵達旦。押送官員覺得這是幾個犯人在做“最後的瘋狂”，不以為意。結果到邯鄲時，一行人夜宿村中，李密等七人夜裡挖牆逃走了！李密的逃走，從後來的歷史來說是一件極其嚴重的事情，它直接影響了隋朝歷史的程序，甚至可以說改變了歷史的方向
第七十七章 玄感敗亡
楊廣是在涿郡得到平定楊玄感的奏報，知道後心裡的一塊石頭落了地，楊廣起駕南返準備回洛陽。閏九月28日，楊廣的車駕到博陵（今河北定縣）。29日，楊廣追撫往事，想到自己為天下為帝國日夜操勞，想到兩徵高麗居然都失敗，再想到楊玄感的叛亂內心強大一向自負的他竟當眾“流涕嗚咽”，侍衛者也跟著“泣下沾襟”。
雖然鎮壓了楊玄感叛亂，但是作為隋朝頂尖的貴族楊玄感以及其他貴族子弟參與謀反，這事的性質還是讓楊廣的內心十分沉重。於是這位一直意氣風發的皇帝在回洛陽的半路上停了下來，他要停下來思考接下來自己該怎麼處理楊玄感兵變帶來的後果。
楊玄感兵變對於楊廣來說最直接的影響就是把第二次徵遼事業在半路上扼殺，直接導致楊廣滅掉高句麗的偉業失敗。所以楊廣首先考慮的是徵遼一事，由於第二次出征的軍資大部分還留在涿郡，所以他就考慮來年再徵遼的可能。十月15日，楊廣下詔改博陵郡為高陽郡，“赦境內死罪已下，給復一年”。這時留守洛陽的越王楊侗等來高陽行在所朝見，楊廣任楊侗為高陽太守，後徵衛文升、樊子蓋來行在所，賞賜極厚。不久，楊廣又讓楊侗回洛陽任留守，自己留在高陽過冬。同時派陳稜往江南營造戰艦，為來年再徵高句麗作準備。
楊廣在高陽行在所對楊玄感兵變一事進行了一次總結性的懲處。楊玄感謀反一事雖然只是歷經三個月左右，但是牽涉的人員可以說有不同的人，尤其是貴族階層甚至包括皇室中人。但是楊廣並沒有按照歷來謀反株連九族的鐵律來處置涉案人員，他只是對幾個楊玄感兵變核心人員以及直接參與了兵變的人進行了嚴厲的處置，而對於其他涉案人員則進行較為輕的處置。其中被懲處最嚴厲的應該是罪魁禍首的楊玄感家族，除楊玄感本人死後還在洛陽市陳屍三日剁成肉醬後焚加揚之和其他楊家在兵變的時候死了的外；楊玄感弟楊民行雖未參加造反，但也在長安家中被抓住斬首，“並具梟磔”；另一個弟弟楊玄獎為義陽太守，起事時想歸其兄楊玄感處，被郡丞所殺。楊氏兄弟幾乎被全部殺光。公卿中有人奏清改楊玄感兄弟姓“梟”氏，楊廣詔可。
接下來就是楊積善、李密、王仲伯以及韋福嗣等10餘人被捕後押往高陽行在所，除李密在半路逃走外，全部在宇文述奏請對“凶逆之徙”用重法、以肅將來的建議下，於十二月15日車裂、五馬分屍，最後皆焚燒成灰，拋灑於地。
還有被處置比較嚴厲的是司農卿趙元淑和李子雄，其中趙元淑在遼東潛逃南歸的楊玄縱路經臨渝時，派自己的小妾見楊玄縱，並一起吃飯，最後還給楊玄縱回去的路費。八月20日，楊廣親臨審問，將其斬於涿郡，籍沒其家。另一個李子雄他曾勸起兵後的楊玄感登基稱帝，後被鎖送行在所，伏誅，籍沒其家。