李世民出生于一个胡汉混血的贵族世家。其父李渊，自称是十六国时凉武昭王李暠的后代。而实际上，李渊很可能是在自己的族谱上做了手脚。目前通常的看法是，李家是北魏弘农太守李初古拔的后裔。李初古拔是鲜卑族，其后代跟汉族通婚，到李渊的祖父李虎时已经是胡汉混血。李虎是李家发迹的开端，西魏时位列八柱国之一，北周初追封唐国公，后来李渊袭封唐国公。李渊的母亲独孤氏与北周明帝独孤皇后、隋文帝独孤皇后均为八柱国之一独孤信之女，也是鲜卑族，其妻窦氏也是胡族血统。
窦氏共生四子，长子建成，次子李世民，三子元霸（早死），四子元吉。《旧唐书》称，李世民出生时，有二龙戏于馆门之外，足足待了三天才离去。《新唐书》则称，他母亲只打了个哈欠就生了他，毫无一般孕妇的阵痛。这两件事无疑是为了表现李世民的异秉而编造的。
李世民的异秉还有其他。史书称，他四岁的时候，有一个自称善于察人面相的相士，见到李渊，惊道：“公是贵人啊，且有贵子。”等见到李世民后更惊道：“此小儿有龙凤之姿、天日之貌，只须年近二十岁时，必能济世安民。”说完后，相士便神秘消失了。而后李渊依“济世安民”之意，以“世民”名之，李世民的名字就是这样来的。
这李世民却也不负其名，自幼便显出聪睿之资，思虑深远，遇事常能果断处之，平日里则不拘小节，言行举止之间，有种不似常人的气度。-午后书社-
大业十一年（615年），隋炀帝杨广在雁门（今山西代县）被突厥围困，帝国各路军队急忙去援救，屯卫将军云定兴就是一路。行动前，营内站出了一名英姿少年，这个少年从容地对云定兴说：“如今前去救援，必得大张旗鼓才行。”接着他又侃侃道出理由：“始毕可汗敢倾全国的军队围困我们天子，必是仗着仓促之间，我们无从救援。现在我们若大张军容，数十里之内幡旗相续，夜间则击鼓相应，突厥军定会以为我们四方救兵已云集而至，惊惧之间，必然撤围而去。不然的话，敌众我寡，去打硬仗，只会吃眼前亏。”
云定兴稍加思索，立刻采纳了少年的建议，果然吓走了突厥大军。
这个英姿少年就是十八岁的李世民。少年李世民首次崭露头角，便显示了他不凡的军事眼光和英雄胆识。
隋炀帝末期，外与高丽的战争欲罢不能，内则危机四伏，群贼蜂起，帝国形势一泻千里。风云骤变之际，李渊亦被推到了举旗造反的路上。
正史载，李渊谋反是被李世民逼的。当时李世民与大臣刘文静先商量好起兵，然后告诉李渊，李渊闻之大惊，最后迫于形势，不得不勉强从之。
正史中还称，在唐朝建立的过程中，秦王李世民立下了赫赫战功，但也因此得罪了身为太子的哥哥李建成。武德四年（621年），李世民率军一举击败窦建德，逼降王世充，从而扬名天下，威震四海。太子李建成见李世民勋业日盛，感到对自己继承帝位的威胁越来越大，于是利用自己的太子之位，与弟弟李元吉联手处处排挤李世民。
武德九年（626年），李建成、李元吉借突厥进兵之机，谋划着调出秦王府兵将，以削弱李世民的兵力。李世民得知后，与亲信房玄龄、长孙无忌等密谋，于六月四日在宫城北门玄武门内设下伏兵。李建成、李元吉上朝时行至玄武门，发现异常，急忙转身返回。这时，李世民从后面大呼追赶，李元吉仓皇之中转身张弓，连发三箭，都没射中李世民。李世民还射，太子李建成中箭身亡。李元吉也被李世民的部将尉迟恭射死。
唐高祖李渊听闻此事大惊失色，与裴寂等大臣商议，有大臣提议：“建成、元吉本就没有参与起义，因为自己无功于天下而嫉妒秦王功高，狼狈为奸。现在秦王讨伐并诛杀他们，陛下可趁势将国事交给秦王。”李渊听从建议，三天后立李世民为皇太子，两个月后让位，自称太上皇。
就这样，李世民通过“玄武门兵变”登上帝位。