王世充击败李密后，皇泰主封王世充为太尉，开太尉府，朝中事务无论大小都决于太尉府，王世充在官署门外张贴了三份布告：一份招聘文才学问足以帮助处理政务的文职人员，一份招聘武艺超群敢于冲锋陷阵的武职人员，一份招聘善于审理冤案、疑案的司法人员。从此呈递书函当面介绍以推荐或自荐的，每天都有几百人，王世充一概亲自考核，殷勤慰问款待。他爱搞小恩小惠，从上至下直到部队的普通士卒，都用夸饰动听的言词进行引诱。当时的有识之士见他口是心非，断定他怀有二心。王世充有一次在皇泰主跟前吃他赏赐的食物，回家大吐一场，怀疑是食物中毒造成的，从此以后不再朝见皇泰主，跟他不打照面了。他派遣云定兴、段达向皇泰主禀奏，要求赐给衣服、朱户、纳陛、车马、乐器、虎贲、斧钺、弓矢、秬鬯等九种器物，发出了夺取政权的信号。
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皇泰主被迫封王世充为相国，统管百官，封为郑王，如数赐给九种器物。有一个法号叫桓法嗣的道士，自称善于解释占卜图书，于是呈上《孔子闭房记》，图画为一个男人手持竹竿赶羊，解释说：“隋朝，皇帝姓杨。干一嘛，合起来是个‘王’字。王在羊后，预示相国取代隋朝当皇帝。”接着拿出《庄子人间世》《德充符》两篇呈递给王世充，解释说：“上篇谈‘世’，下篇谈‘充’，这就是相国的名嘛，预示您应当恩德遍布人间，顺应符命当天子。”王世充十分高兴地说：“这是上天的旨意呀。”拜了两拜接过图谶，立即任命桓法嗣为谏议大夫。王世充又捕捉各种鸟雀，把写好所谓符命的帛系在它们的颈子上，一只一只地放飞。打下这种鸟雀前来进献的人，也授予官职头衔。
段达、云定兴等人把这些符命送进皇宫对皇泰主展示说：“天命不是凡间小事，郑王功德很高，请您禅让皇位，仿效唐尧、虞舜的榜样。”皇泰主愤怒地说“：这天下是高祖的天下，如果我隋朝的气数还没有衰竭，这种话就不该讲，如果天意要改朝换代，那还谈什么禅让不禅让？您们各位都是先帝的老臣，突然说出这种话，我真失望啊！”段达等人没有谁不流泪。王世充又派人对杨侗说“：现在国内还没有平定，必须有个年长的君主，等到天下太平无事了，恢复您这圣明的皇上。一定遵守以前的盟约，决不违背。”
王世充冒充皇泰主发出诏书把隋朝帝位让给王世充，派遣哥哥王世恽到含凉殿废皇泰主，僭位为帝，建年号开明，国号为郑，大封族人为王。每当接受群臣朝见处理政务，都要情意恳切地指教一番，语言重复，千头万绪，朝廷所有侍奉他的官员，都为他的频繁差遣而疲惫不堪。他有时带上几个随从人员到通衢要道上巡视，并不布置警戒禁止行人，百姓只让让路就行了，拉紧马缰慢步行走，对百姓们说：“以往的皇帝高坐在宫廷里头，民间的情况，无法了解透彻。我王世充不是贪恋皇位，根本目的是要挽救艰危的时局，我现在应该像一个州刺史，每件事情都要亲自处理，应该跟黎民百姓一起评论朝政得失。担心宫门禁令有着限制，大家的意见传不进去，如今在顺天门外安置座位处理政务。”又命令在西朝堂受理诉讼案件，在东朝堂听取批评建议。于是呈递书信陈述意见，每天有几百人，书信奏疏已很烦杂，考虑难得周全，几天之后就不再出宫。
王世充的礼部尚书裴仁基，以及他的儿子左辅大将军裴行俨、尚书左丞宇文儒童等几十人商议击杀王世充，再次拥立杨侗为皇帝，事情泄露，全被杀害，灭绝他们的三族。王世恽趁机而鼓动王世充杀掉皇泰主，以使断绝人们复辟的念头，王世充派遣自己的侄儿王行本鸩杀了皇泰主，给了个称号叫恭皇帝。皇泰主的将军罗士信带领一千多个士卒投降，王世充率领人马向东攻占土地，打到滑州，接着带兵来到黎阳。窦建德攻入王世充的殷州，屠杀抢劫当地居民，焚烧王世充的粮仓，作为对黎阳一仗失利的报复。
王世充的殿中监豆卢达投降李唐朝廷，王世充见人心一天一天散失，就用酷刑严厉控制，家里有一个人逃跑，全家不论老少都株连被杀，父子、兄弟、夫妻之间只要告发就可免罪。又命令五家为一保，互相监督，如果有人全家叛逃而邻居没有发觉，四周的邻居都要处死。处死的事接连不断，人们叛逃越来越厉害，甚至上山砍柴的人，出去回来都有时间限制，弄得公家私人人人自危，都无法生活。并且把宫廷作为大监狱，只要产生怀疑，就把人家连同家属捆绑起来送进宫廷关押，每当派遣将领出外作战，也把他的亲属拘留在宫里作为人质。被囚禁的人一个紧挨一个，不少于一万人，没有食物，饥饿而死的一天几十人。王世充招兵打仗没完没了，库存的粮食很快吃光，城里的人吃人肉。有的人抓来泥土放进瓦瓮，用水淘洗，沙石沉在底下，取出浮在上面的泥浆，把糠麸掺在里头，做成饼子来吃，人人都身体肿胀而腿脚发软，一个个躺在道路上。王世充的尚书郎卢君业、郭子高等人都饿死在山沟里。
唐军在李世民的率领下，出关进攻王世充，在刘武周、宋金刚被歼灭时，就已预料到唐将以郑为下一个目标，因此早已做好了动员准备。按照当时唐郑的军事对比，郑虽然稍弱，但胜在本土作战，又采守势，原本应该会出现比较惨烈的拉锯场面，不料才一开战，王世充的局面就迅速恶化，郑国各地守将竟然纷纷不战而降。七月，张公瑾降；八月，邓州降；九月，田瓒以所部25州降，时德睿以所部7州降；十月，大将张镇周降，郭庆以管州降，魏陆以荥阳降，王要汉以汴州降，才三个月的时间，洛阳周围郡县全部落入李世民手中，洛阳成了一座孤城。
眼看局势不利，王世充亲自出面向李世民求和，双方在洛阳城外隔着洛水谈判，但最终和谈破裂了。李世民派遣各路将士进攻王世充的城镇，一打就胜，王君廓攻克王世充的頧辕县，一直向东攻占到管城才返回，于是河南的各个州县纷纷投降归附。
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这时，王世充已失去了独自对抗唐军的能力，不得已，只好派了使者向窦建德求援，窦建德与王世充是敌非友，王世充此举实为饮鸩止渴，但除此之外，再没有其他办法了。窦建德又派人去讲和，并且表示愿意援助王世充，王世充就派遣他哥哥的儿子王琬和内史令长孙安世回访，请求出兵援助。王世充率领军队出方诸门，跟李唐朝廷的军队对抗，王世充的军队败退，李唐朝廷的军队乘胜追击，在城门外驻守，王世充的步兵不能进城，惊恐溃散向南逃跑，李唐朝廷的军队追杀了几千人，俘虏了五千多人。
王世充从此以后不敢再出城，只是环城固守，等待窦建德的救援。李世民在虎牢关活捉了窦建德和王琬、长孙安世等人，回到洛阳城外把他们给王世充观看，并且派长孙安世进城，让他去讲失败的情况。王世充惊慌疑惑，不知道怎么办，打算冲出包围，向南逃往襄阳，跟将领们商议，都不应声，只得统领文武官员到李世民的军营门前请求投降。
于是，没收王世充库存的财物，颁发赏赐李唐朝廷的官兵，王世充的黄门侍郎薛德音由于在他草拟的文书中写了大不恭敬的话，被杀掉，接着拘捕王世充的同党段达、杨汪、单雄信、阳公卿、郭士衡、郭什柱、董浚、张童仁、朱粲等十多人，都绑赴洛水的小洲上斩首示众。
李世民凯旋回到长安，将王世充、窦建德献于李渊，李渊历数他的罪行，王世充回答说：“按照我的罪过，实在是死有余辜，但您的爱子秦王曾许诺不杀我。”李渊于是释放了他，他和哥哥王絏、老婆、孩子一起流放蜀地，由于押解人员还没有准备好，王世充一家暂时被关押在长安附近的雍州。
某日，忽然来了几个唐官称李渊有旨，要王世充接旨，王急忙出应，不料那几人立刻乱刀齐下，王世充的人生就此落幕。后来查明，那几人中带头的是唐定州刺史独孤修德，他的父亲独孤机是王世充的部下，在企图降唐时，被王世充所杀，独孤修德杀王世充是为父报仇。王世充的儿子王玄应和哥哥王世伟等人，在流放途中阴谋叛乱，受了死刑，王世充从篡夺皇泰主的帝位，共三年时间就灭亡了。