家世背景
李渊是十六国时期西凉开国君主李暠的后裔，世代显贵。陇西成纪（今甘肃省秦安县西北），一说是陇西狄道（今甘肃省临洮县），祖籍邢州尧山（今邢台市隆尧县）。
李渊的祖父李虎，在西魏时官至太尉，是西魏八柱国之一。李渊的父亲李昞，北周时历官御史大夫、安州总管、柱国大将军，袭封唐国公。李渊的母亲是隋文帝独孤皇后的姐姐。
北周天和元年（566年），李渊出生在长安。李渊七岁时，父亲李昞去世，其袭封为唐国公。李渊长大后，为人洒脱，性格开朗，待人宽容。
隋朝刺史
开皇元年（581年），隋文帝受北周静帝禅让，建立隋朝。隋文帝任命李渊为千牛备身（皇帝的禁卫武官）。由于李渊的姨母是隋文帝的独孤皇后，所以隋文帝特别亲近器重李渊，累任谯州、陇州、岐州三州刺史。
有一个叫史世良的人，善于给人相面，他告诉高李渊说：“您的骨骼惊奇，必为一国之主，愿您自爱，不要忘记鄙人说的话。”于是，李渊有了远大的目标。
戎马生涯
李渊在隋炀帝即位之初先后做了荥阳（今河南荥阳）、楼烦（今山西静乐县）两个郡的太守，后来又被任命为殿内少监、卫尉少卿。
大业九年（613年）春，隋炀帝征伐高句丽时，李渊在怀远镇督运粮草。同年农历六月，杨玄感利用民愤举兵反隋，李渊奉隋炀帝之命镇守弘化郡（今甘肃庆阳县），兼知关右诸军事。
在此期间，李渊广交天下豪杰，遭到隋炀帝的猜疑。恰好有诏书命李渊去隋炀帝巡行所到之地，李渊因病没有去。当时李渊的外甥女王氏在后宫，隋炀帝问王氏：“你的舅舅怎么迟迟不来？”王氏回答说李渊病了，隋炀帝又问：“病的要死了吗？”李渊知道以后日益恐惧，因此无节制地饮酒、收受贿络自污以自保。
大业十一年（615年），李渊调任山西河东慰抚大使，到达龙门时，遇上了母端儿农民起义，李渊领兵击败了起义军，收编万余人，实力大增。又击绛州贼柴保昌，降其众数万人。
第二年（616年），他升为右骁卫将军。突厥侵犯边塞，隋炀帝便让他和马邑郡守王仁恭一同北击突厥。但他们的兵马很少。李渊便选出擅长骑射的两千骑兵，吃住骑射仿效突厥兵，给突厥看他们闲暇时的射猎驰骋。李渊有另外挑选善于射箭的士兵作为埋伏。等和突厥兵遭遇时李渊便下令埋伏攻击，结果打败突厥。
镇守太原
大业十三年（617年），李渊正式任太原留守、晋阳宫监，成为这一地区最高军政长官。李渊奉命率兵征讨历山飞贼甄翟儿，与甄翟儿遭遇在河西郡（今山西汾阳）的雀鼠谷，李渊大获全胜。
在镇压农民起义的过程中，李渊招降纳叛，不断扩充自己的实力。李渊之子李世民知隋必亡，暗中结交豪杰，招纳逃亡之人，网罗各种人才。
太原起兵
大业十三年（617年），天下起兵反隋的队伍蜂拥而起，隋炀帝所在的江都（今江苏扬州）被孤立了。晋阳令刘文静、晋阳宫监裴寂都是李世民的密友。李世民就和晋阳县令刘文静密谋起兵。
起兵造反的计策确定后，李渊还不知情。李世民想实情相告，又担心李渊不听。李世民私下找到裴寂商议，裴寂就选了晋阳宫的几个美女，乘李渊喝醉酒之后，陪他过夜。然后，裴寂把李世民的谋划告诉了李渊，李渊大惊。裴寂说：“安排宫女侍奉，事情暴露后是要杀头的，我这么做就是为了要劝你下定决心起兵啊。”李世民乘机向李渊汇报了整个计划。李渊开始时坚决不同意，还表示要把李世民送去报官。过一会儿李渊还是答应了起兵，对李世民说：“我爱护你，怎么忍心去告发你呢！”
大业十三年（617年）农历二月，李渊治下驻马邑（今山西朔州市）的鹰扬府校尉刘武周发动兵变，杀死马邑太守王仁恭，据马邑而自称天子。农历三月，刘武周攻破楼烦郡，进占汾阳宫，并与突厥勾结，图谋南下争夺天下。炀帝闻讯后大怒，要提李渊到江都治罪。在此危急情势下，李世民说：“事情紧急，可以举事了。”其周围的心腹裴寂、许世绪、武士眜等也纷纷劝李渊起兵，李渊终于下定了反隋的决心。于是，李渊借口防备刘武周和突厥南下，派李世民、刘文静、长孙顺德、刘弘基等人到各地募兵，在很短的时间里便招到数千人。
太原副留守王威和高君雅看到李渊招兵买马，怀疑李渊要造反，便密谋骗李渊父子到晋祠祈雨，除掉李氏，向隋炀帝邀功请赏。不料，这一密谋被晋阳乡长刘世龙获悉，告知了李渊。大业十三年（617年）农历五月十五日，李渊、李世民先发制人，指使开阳府司马刘政会告发王威、高君雅二人暗中勾结突厥，引突厥入寇中原，借此将二人囚禁。农历五月十七日，恰巧数万突厥军队进攻晋阳，李渊立刻名正言顺地命人将两人推出斩首。六月，又遣二子李建成、李世民率军攻杀拒命的西河郡丞高德儒。同时，李渊又设下空城计，吓退了突厥的军队。接着，李渊开始作起兵反隋的准备工作。
大业十三年（617年）农历七月，李渊率军三万誓师，正式起兵。在发布的檄文里斥责隋炀帝听信谗言，杀害忠良，穷兵黩武，致使民怨沸腾。
入定关中
誓师后，李渊与长子建成、次子世民挥师南下，先后破守霍邑（今山西霍县）的隋鹰牙郎将宋老生、渡黄河，对守河东的隋将屈突通围而不攻。迅速向西南挺进。当时，隋炀帝远在江都（今江苏扬州），关内隋军力量薄弱；中原瓦岗军与王世充激战方酣，均无暇西顾。因此李氏父 子进军神速，大业十三年（617年）农历十一月间攻入长安。
李渊进入长安不久，就宣布遥尊隋炀帝为太上皇，拥立炀帝孙代王杨侑为帝，改元义宁，是为隋恭帝。恭帝进封李渊为唐王、大丞相、尚书令，以李建成为唐王世子；李世民为京兆尹，改封秦国公；封李元吉为齐国公。
登基为帝
义宁二年（618年），李世民徙封赵国公。同年农历三月，隋炀帝在江都被禁军将领兵变杀死。同年农历五月，隋恭帝被迫禅位于李渊，李渊即皇帝位于长安，国号唐，建元武德，定都长安，是为唐高祖。李渊以李世民为尚书令。不久，又立李建成为皇太子，封李世民为秦王，李元吉为齐王。
扫除群雄
唐朝建立之初，疆土只限于关中和河东一带，尚未完全统治全国，因此，李渊经常派遣儿子李世民、李建成、李元吉出征，逐步消灭各地割据势力。
武德元年（618年）农历六月，李世民攻打据有今甘肃兰州等地的薛举、薛仁果父子，农历九月薛举战死，农历十一月俘杀薛仁果，平定了西北广大地区。
武德二年（619年），唐朝用反间计，使李轨集团内部矛盾激化，从而俘杀了李轨，平定了河西走廊。同年刘武周、宋金刚勾结突厥，攻入河东，占领太原。李元吉、裴寂等败逃。后李世民出讨河东，收复太原并消灭刘武周势力。刘武周、宋金刚逃往突厥，不久被杀。当时黄河流域形成夏政权窦建德、郑政权王世充与唐朝三足鼎立之势。620年，李世民奉命率军东征王世充，窦建德和王世充联盟对抗李世民的军队。
武德四年（621年），在武牢关一战中李世民俘获窦建德。促使王世充投降。武德六年（623年），太子李建成俘斩窦建德余部刘黑闼，平定了河北地区。武德七年（624年），高开道为其部下张金树所杀，张金树降唐。唐军又消灭了江南的辅公祏势力，终于一统天下。
禅让退位
晋阳起兵是李世民的谋略，李渊曾答应他事成之后立他为太子，但李渊建立唐朝后，立李建成为太子。天下平定后，李世民功名日盛，李建成随即联合李元吉，排挤李世民。李渊的优柔寡断，也使朝中政令相互冲突，加速了诸子的兵戎相见。
武德九年（626年），突厥侵犯唐朝边境，李建成向李渊建议，由李元吉做统帅出征突厥。在太子的东宫中担任率更丞（主管计时的官员）职位的王晊，已被秦王李世民收买，成为李世民在东宫的眼线，他悄悄告诉李世民：“李建成想借此控制秦王的兵马，并准备在昆明池设伏兵杀秦王。”于是李世民决定先发制人。
武德九年六月初四庚申日（626年7月2日），李世民在帝都长安城宫城玄武门附近射杀皇太子李建成、齐王李元吉，史称“玄武门之变”。事后，李世民杀李建成、李元吉诸子，并将他们从宗籍中除名。李渊让出军政大权给予秦王李世民，三天后（六月初七癸亥日，626年7月5日），李世民被立为皇太子，李渊下诏说：“自今以后军国事务，无论大小悉数委任太子处决，然后奏闻皇帝。”
武德九年八月初九甲子日（626年9月4日），李渊退位称太上皇，禅位于李世民。李世民登基，是为唐太宗，次年改元贞观。
前殿，年七十一岁，庙号高祖。同年农历十月，安葬于献陵（今陕西三原县内），其妻窦氏也加号太穆皇后祔葬。
因病去世
李渊做太上皇以后，开始的几年是在太极宫生活的。一直到贞观三年（629）农历四月，他才从太极宫迁出，搬到了大安宫。
在大安宫生活期间，李渊除了参加李世民举行的一些宴会外，几乎不曾离开过大安宫。李世民经常到九成宫（即隋朝的仁寿宫，位于今陕西麟游）避暑，李渊也不愿意出行。
贞观八年（634）农历十月，李世民决定在宫城的东北方向营建大明宫，作为太上皇的“清暑之所”。（由于第二年李渊病死，大明宫没有建成，一直到高宗之世，大明宫才渐成规模。）
贞观九年（635年）农历五月，李渊因病驾崩于垂拱前殿，年七十一岁，庙号高祖。同年农历十月，安葬于献陵（今陕西三原县内），其妻窦氏也加号太穆皇后祔葬。