李密西行途中，唐派遣迎劳的使者相望于道。密喜道：“我拥众百万，一朝解甲归唐，山东连城数百，知我在此，遣使招之，亦当尽至；比于窦融，功亦不细，岂不以一台司见处乎！”及至长安，礼数渐薄，唐以李密为光禄卿、上柱国，封邢国公。执政者又来求贿，意颇不平。过了不久，李密向唐高祖建议，愿往关东招抚旧部，以图报效。高祖令与王伯当同行，分其部众半留华州（今陕西华县），半随李密出关。密至稠桑驿（今河南灵宝北），唐高祖改变了主意，驿召李密回京，更受节度。

李密早就听说有人反对他出关，因此大为疑惧，不听王伯当等的劝告，*了来使，袭破桃林县（今河南灵宝北老城），打算投奔故将伊州刺史张善相，以图再举。中途为唐军截击，李密被*，时年三十七岁。徐世勣表请收葬于黎阳山南，坟高七仞。《旧唐书》评论李密：密“心断机谋，身临阵敌，据巩、洛之口，号百万之师，窦建德辈皆效乐推，唐公给以欣戴，不亦伟哉！及偃师失律，犹存麾下数万众，苟去猜忌，疾趋黎阳，任世勣为将臣，信魏征为谋主，成败之势，或未可知。至于天命有归，大事已去，比陈涉有余矣！”由此可见，李密在组织群众，摧毁暴隋，扫除虐政方面起到重大的历史作用。