窦建德虽有很多优点，但他生性多疑，爱信谗言，以至难辨是非。其手下大将王伏宝随窦建德征战多年，勇冠三军，功绩在诸将之上，结果遭到诸将的忌妒，便说其谋反，窦建德不问清楚便将王伏宝杀死。王伏宝临死时说：“我无罪也，大王何听谗言，自斩左右手乎”(《旧唐书·窦建德列传》)？王伏宝死后，窦建德军很少能够取胜。其纳言宋正本好直谏，建德又听信谗言将其杀死。此后人人引以为诫，无人再进忠言，从此政教益衰。    

     五月，窦建德派部将高士兴第三次攻打幽州，不克，退军笼火城。幽州总管李艺(即罗艺，被唐赐李姓)率军奔袭，大破其军，斩首5000级，窦建德夺取幽州的行动再次失败。    

     八月，唐高祖李渊派人与其结盟，窦建德应允，便将在黎阳俘获的同安公主、淮安王李神通等人释放。    

     窦建德不甘心攻不下幽州，于十月(关攻打幽州时间《旧唐书·窦建德列传》和《新唐书·窦建德列传》都记载为九月，这里以《资治通鉴·卷第一百八十七》的记载为准)率领20万人马第四次攻打幽州。起初很顺利，已有士兵登上城堞，但幽州总管李艺的部将薛万均、薛万彻率敢死队百人从地道潜出，迂回到窦军背后，突然袭击，窦建德军败逃，被斩首1000余(一说1200)级。李艺率军乘胜逼近窦窦建军的营地，窦建德在营中列阵，填平壕沟反击，大败李艺军，并追到幽州城下，因攻城不克，只好撤军。    

    十一月，窦建德率军渡黄河进攻在河南掠地的孟海公义军，并于唐武德四年(621年)二月，攻克周桥(今山东曹县东北)，俘孟海公，将其手下3万义军收编，窦建德实力得到大增。    

    此时，窦建德与割据洛阳的王世充占据关中的唐朝形成鼎立之势。唐灭薛仁杲和刘武周后，唐高祖李渊为统一天下，于武德三年七月命秦王李世民率军东征王世充。并遣使与窦建德言和，争取其中立(见上文)。十二月，王世充派其侄王琬、长孙安世等向窦建德求援。中书舍人刘斌建议：“今唐有关内，郑有河南，夏居河北，此鼎足相持之势也。闻唐兵悉众攻郑，首尾二年，郑势日蹙而唐兵不解。唐强郑弱，其势必破郑，郑破则夏有齿寒之忧。为大王计者，莫若救郑，郑拒其内，夏攻其外，破之必矣。若却唐全郑，此常保三分之势”（《旧唐书·窦建德列传》)。窦建德纳其言，决定联郑抗唐，待机灭郑，尔后再与唐争夺天下。    

     武德四年(621年)三月，窦建德在吞并孟海公起义军后，留部将范愿守卫曹州(治济阴，今山东曹县西北)，自率10余万大军，号称30万西援洛阳。至滑州(治白马，今河南滑县东旧滑县)，王世充的行台仆射韩洪迎其入城。继经酸枣(今河南延津西南)，攻下管州(治管城，今郑州)，杀唐管州刺史郭士安；又连克荥阳(今属河南)、阳翟(今河南禹县)等县，水陆并进，与王世充部将郭士衡数千人会合，进屯虎牢(今河南荥阳西北汜水镇西)东广武山，并在板渚(今河南荥阳高村西北牛口峪附近黄河南岸)筑宫，与王世充相呼应，威胁唐军侧背。并致书秦王李世民，要求唐军退至潼关，把侵占之地还于王世充。李世民采纳宋州刺史郭孝恪等人建议，决定中分麾下，以齐王李元吉、将军屈突通等继续围困洛阳，自率步骑骁勇3500人为前锋，抢占虎牢要地，阻遏窦建德军西进，相机破击，一举两克之。