身死国灭
大业十二年（616年）七月，杨广从东都去江都。次年四月，李密率领的瓦岗军逼围东都，并向各郡县发布檄文，历数杨广十大罪状。
大业十三年（617年）五月，李渊在晋阳起兵，同年十一月攻入长安，拥立杨侑为皇帝，遥尊杨广为太上皇。
杨广在江都却越发荒淫昏乱，命王世充挑选江淮民间美女充实后宫，每日酒色取乐；又引镜自照，预感末日将到，锐意尽失的杨广晚年常引镜自照，对萧后和臣下说：“好头颈，谁当斫之！”
杨广晚年，既没有像陈后主那样做个长城公，也没有把带在身边的毒药派上用场。大业十四年（618年）三月，杨广见天下大乱，已心灰意冷，无心回北方，命修治丹阳宫（今南京），准备迁居那里。从驾的都是关中卫士，他们怀念家乡，纷纷逃归。这时，虎贲郎将元礼等，与直阁裴虔通共谋，利用卫士们思念家乡的怨恨情绪，推宇文述的儿子宇文化及为首，发动兵变，杨广闻变，仓皇换装，逃入西阁。被叛军裴虔通、元礼、马文举等逮获，杨广欲饮毒酒自尽，叛军不许，遂命令狐行达将其缢弑，时年五十岁。 杨广造成的大乱，是华夏人口锐减到两百余万户。
这个雄心勃勃的帝王，死后连个像样的棺材也没有用上，由萧后和宫人拆床板做了一个小棺材，偷偷地葬在江都宫的流珠堂下。后陈棱集众缟素，为杨广发丧，备仪卫，改葬于吴公台下，衰杖送丧，恸感行路。
杨广遇弑的消息传到洛阳，洛阳群臣拥立杨广之孙越王杨侗为帝，史称皇泰主，杨侗追谥杨广为明皇帝，庙号世祖，农民军领袖窦建德追谥杨广为闵皇帝，同年，李渊逼迫傀儡杨侑禅让，建立唐朝，追谥杨广为炀皇帝。不久，洛阳权臣王世充逼迫杨侗禅让，隋朝正式灭亡。
唐朝平定江南后，于贞观五年（631年），以帝礼改葬于雷塘。
为政举措
政治
杨广初继位，鉴于关中残破便决定迁都洛阳。
《元和郡县图志·河南道》：“仁寿四年，炀帝诏杨素营东京，大业二年，新都成，遂徙居，今洛阳宫是也。其宫北据邙山，南直伊阙之口，洛水贯都，有河汉之象，东去故城一十八里。初，炀帝尝登邙山，观伊阙，顾曰：“此非龙门邪？自古何因不建都於此？”仆射苏威对曰：“自古非不知，以俟陛下。”帝大悦，遂议都焉。其宫室台殿，皆宇文恺所创也。恺巧思绝伦，因此制造颇穷奢丽，前代都邑莫之比焉。”
这一系列的证据都表明杨广迁都洛阳，但是汉魏洛阳已经不适合作为都城了，于是杨广另选地质，重新营建新都洛阳，展开了大规模的营建东都洛阳的工程。
杨广营建的洛阳城，南对伊阙，北倚邙山，东逾瀍
河、洛水纵贯其间，分外郭城、宫城、皇堀、东城、含嘉仓城、园壁城和耀仪堀，规模宏大，布局有序。 宫城皇城偏隅郭城西北的独特的布局和整齐的划一里见方的里坊布局建制而在中国都城建设历史具有重要的历史地位。隋炀帝修建洛阳城，具有统治国家的战略考虑。到五代、北宋时仍在使用，曾是全国经济文化中心。
即位之初其所以决定迁都洛阳，是出于对洛阳在当时的军事、政治和经济地位上的重要性的充分认识，决不是单纯出于荒淫逸乐，更不是什么迷信谶纬。
大业三年（507年），杨广颁《大业律》。改州为郡；改度量衡依古式；改官制，设五省、三台、五监、十六府等。杨广修订了法律，主要是对隋文帝末年比较严酷的法律进行了改革。“炀帝即位，以高祖禁网深刻，又敕修律令，除十恶之条。凡五百条，为十八篇。五刑之内，降从轻典者，二百余条。诏施行之，谓之《大业律》。”《大业律》，没有再修订，《唐律》就是依照着《开皇律》与《大业律》修订的。
军事
开皇九年（589年），20岁的杨广被拜为行军元帅，统领51万大军南下向陈朝发动进攻，并完成统一。
北周武帝功业方隆，平齐之后，正将饮马江南，乃不半年而殂折。 陈叔宝昏庸，又缺乏贤良将相，隋文帝即位之初，便处心积虑，以平陈为目标（如韩擒虎、贺若弼之任命）。贺若弼济京口，韩擒虎济采石，令陈军措手不及。 隋军一举突破长江天堑。所到之处，所向披靡，对百姓则“秋毫无犯”，对于陈朝库府资财，“一无所取”，杨广博得了人民广泛的赞扬。“天下皆称广以为贤”。
开皇十年（590年），奉命到江南任扬州总管，并平定了江南高智慧的叛乱。江苏，浙江，福建，安徽，江西的巨家大室全部叛变“大者有众数万，小者数千，共相影响。”杨广学江南方言，娶江南妻子，亲近江南学子，重用其中的学者来整理典籍。他亲自实地在江南花了十年心血拢络人心，缓和了南方的怨恨和怀疑，在军事占领后推行合理的行政，打破阻碍南人成为忠于隋室臣民的许多政治和文化隔阂。
吐谷浑汗国是在青海、河西一带的强国。始祖是辽西鲜卑慕容涉归的庶长子慕容吐谷浑，吐谷浑与慕容廆不和，率众西迁，最后在青海一带定居。吐谷浑于329年建汗国，典章制度类同晋制，风俗与柔然、突厥相似。大业四年（608年）隋臣裴矩指使高车袭击吐谷浑，吐谷浑向隋朝清求援军。杨广乘机出兵，于隔年灭吐谷浑，步萨钵可汗逃亡。此战开拓疆域数千里，范围东起青海湖东岸，西至塔里木盆地，北起库鲁克塔格山脉，南至昆仑山脉，隋廷设置鄯善、且末、西海、河源四郡，但是，同一年，杨广派伏顺去管理，却不能到达而返回。随后，吐谷浑返回故地，并进攻隋朝河右，隋朝无力防御。 随着这次征伐，隋朝长安诸县及西北诸郡，都要转输塞外，每岁钜亿万计；经途险远并且遭遇寇盗抄掠，凡是人畜死亡没有到达的人，郡县都会征破其家。因此百姓失业，隋朝西半部先穷困了。
杨广于大业元年（605年），令刘方攻占城，随着军队班师后，占城王商菩跋摩遂在比景、海阴、林邑三郡故地复国。此战隋军死者十之四、五，主帅刘方也病死于班师途中。
大业元年（605年），隋将韦云起率突厥兵大败契丹，韦云起扬言借道去柳城（今辽宁朝阳南）与高句丽交易，率军入其境，契丹人未加防备。韦云起率军进至距契丹大营50里处，突然发起进攻，大败契丹军，俘虏其男女4万余人。大业二年（606年），东突厥启民可汗入朝时，杨广招集全国乐人招待他。隔年杨广到榆林，令宇文恺作大帐，邀请启民可汗及契丹、奚、霫族族长参加大宴并看散乐，隋炀帝还赠送大量丝织品。 杨广又命宇文恺临时造出大殿，称“观风行殿”。当地外族以为是神功，每望见御营，十里外就跪伏叩头，走路不敢骑马。
然而隋朝后期突厥崛起，大业十一年（615年），突厥始毕可汗率军将隋炀帝包围在雁门。 隋炀帝造成隋末大乱，突厥崛起空前强大，东自契丹、室韦，西尽吐谷浑、高昌诸国，皆臣属于突厥，隋朝中原窦建德、薛举、刘武周、梁师都、李轨、王世充等也臣服于突厥，被纳入突厥的势力范围。突厥达到“控弦且百万，戎狄炽强，古未有也”的强盛程度。
杨广于大业三年（607年）和大业四年（608年）两度派朱宽前往流求（疑为今日琉球或台湾），务求“慰抚”该国，但流求不从。大业六年（610年）又派陈棱、张镇州率兵万人前往攻打流求，击杀其主欢斯渴刺兜，俘男女数千人而去。在隋军征战期间，流求人曾到隋军当中，进行贸易活动。
总之，杨广除向西北开拓疆土外，隋朝大军还向东南进行了一系列开疆拓土的战争，这些战争的胜利使大隋王朝东南的领土疆域扩大到印度支那的安南、占婆（今越南地区）、及台湾等地。在海南岛上分置儋耳、珠崖、临振三郡。北边有五原郡（内蒙后套一带）。
高句丽地跨鸭绿江两岸，位于今中国辽宁东部、吉林中部和朝鲜北部。辽宁东部、吉林中部古称辽东，很早即入中国版图，后被高句丽占据。开皇十八年（598年），高句丽又攻隋的辽西。杨坚派大军三十万攻高句丽，后因士卒多病，高句丽亦遣使谢罪，遂罢兵。…
