然而，由於隋煬帝指揮失誤、軍紀渙散，加之高句麗軍民的頑強抵抗，隋軍遭到慘敗，士兵死傷慘重，民夫也因勞累、飢、疾病死亡無數，“天下死於役而家傷於財”，社會矛盾急劇激化。
但隋煬帝並未吸取教訓，大業九年（613年），他再次下令徵調兵力，第二次進攻高句麗。
此次出征，隋軍雖取得了一些區域勝利，但由於國發楊玄起義，隋煬帝被迫撤軍，回師平叛。
楊玄是隋朝開國功臣楊素之子，他趁隋軍主力在外、國空虛之機，在黎（今河南濬縣）舉兵反叛，兵力迅速發展至十餘萬人，震全國。
雖然楊玄起義最終被鎮，但它沉重打擊了隋朝的統治，揭開了隋末農民起義的序幕。
大業十年（614年），隋煬帝不顧國局勢盪，第三次下令進攻高句麗。
此時的隋朝，已經民不聊生，各地農民起義此起彼伏，士兵也無心作戰，高句麗方面也因長期戰爭國力消耗巨大，願意遣使求和。
隋煬帝見無力徹底征服高句麗，便借坡下驢，接了高句麗的求和，下令撤軍。
三徵高句麗，前後歷時三年，耗費了大量的人力力，導致民怨沸騰，天下大，隋朝的統治已經搖搖墜。
三徵高句麗的失敗與大規模的農民起義，讓隋朝的統治陷危機。
大業七年（611年），王薄在長白山（今山東章丘）發起義，自稱“知世郎”，作《無向遼東浪死歌》，號召百姓反抗隋朝的暴政，各地百姓紛紛響應，起義軍迅速發展壯大。
隨後，竇建德、李、翟讓、杜伏威等紛紛舉兵，形了燎原之勢，隋朝的統治區域不斷被蠶食，中央政府對地方的控制逐漸喪失。
面對天下大的局勢，隋煬帝非但沒有反思自己的過錯，採取有效的措施安百姓、平定叛，反而更加驕奢逸、猜忌多疑。
他率領文武百與後宮嬪妃，再次南巡江都，企圖逃避北方的戰。
在江都期間，隋煬帝整日飲酒作樂，沉迷於酒之中，對國的局勢不聞不問，還多次殺害勸諫的大臣，導致人心離散。
此時，隋朝的軍將士大多是關中人，他們思念家鄉，返回關中，但隋煬帝卻執意留在江都，計劃遷都丹（今江蘇南京），這引起了軍將士的強烈不滿。
大業十四年（618年）三月，軍將領宇文化及、司馬德戡等人發兵變，率領士兵闖江都宮，將隋煬帝囚起來。
宇文化及等人列舉了隋煬帝的種種罪狀，迫其自盡，隋煬帝試圖飲毒酒自殺，未果，最終被士兵用巾勒死，時年五十歲。
隋煬帝死後，宇文化及立秦王楊浩為傀儡皇帝，率領軍北返關中，不久後又殺害楊浩，自立為帝，國號許。
但宇文化及的政權並未維持多久，便被竇建德率領的起義軍擊敗，宇文化及被殺。
與此同時，李淵在太原起兵，攻佔長安，立代王楊侑為帝，即隋恭帝。
武德元年（618年）五月，李淵迫隋恭帝禪位，登基稱帝，改國號為唐，定都長安，李淵即唐高祖，隋朝正式滅亡，歷時三十八年。
隋煬帝的最初被草草埋葬在江都宮的流珠堂，後來被叛將陳稜改葬於吳公臺。
唐朝建立後，唐高祖李淵下令將隋煬帝的陵墓遷葬於雷塘（今江蘇揚州邗江區），並追諡其為“煬帝”，“煬”字在諡法中意為“好遠禮”“去禮遠眾”“逆天民”，是一個惡諡，這也為後世對隋煬帝的主要評價標籤。
隋煬帝楊廣的一生，是充滿爭議的一生，歷代史學家對其評價褒貶不一，眾說紛紜。
傳統史學觀點大多對隋煬帝持否定態度，將其視為暴君的典型。
《隋書》評價他：“煬帝爰在弱齡，早有令聞，南平吳會，北卻匈奴，昆弟之中，獨著聲績。於是矯飾貌，肆厥回，故得獻後鍾心，文皇革慮，天方肇，遂登儲兩，踐峻極之崇基，承丕顯之休命。地廣三代，威振八紘，單于頓顙，越裳重譯。赤仄之泉，流溢於都；紅腐之粟，委積於塞下。負其富強之資，思逞無厭之慾，狹殷周之制度，尚秦漢之規摹。恃其俊才，驕矜自用，故口誦堯舜之言而為桀紂之行。曾不自知，以至覆亡。”
《資治通鑑》也認為隋煬帝“恃其俊才，驕矜自用，故口誦堯舜之言而為桀紂之行”，將其滅亡歸結為暴政與驕奢。
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