每当宇文进攻仓城，李密便攻击宇文后军予以牵制。徐世绩也积极防御，在城内挖地道，不时派敢死队从地道出击，李密又以轻骑五百焚毁了宇文军的攻城器械。相持月余，宇文军终于因缺粮而崩溃，大部投降李密，宇文化及带着残余的两万人向北逃往魏县。
在杀了翟让后，为了安抚新吸收的大批降将，李密在内部利益分配中往往偏向于新人，不免冷落了徐世绩等瓦岗老将，于是人心离散。九月，因屡战屡胜而自大轻敌的李密在北氓山之战大败给孤注一掷的王世充，部队溃散，李密走投无路，投降了唐朝。由于世绩守卫黎阳，没有遭受任何损失，反而从李密手里继承了黎阳仓和河北的大片土地，成为一股独立势力，没有归属。很多人都出主意让他以这些土地来投奔某某势力，可世绩对自己的参谋郭孝恪说，黎阳的土地本来都是李密的，我只是李密的部下而已，如果我用李密的东西去为自己换好处，未免有些可耻。现在李密正在唐朝，不如我先把这些东西还给李密，让李密自己去献给唐朝。（“人众土宇，皆魏公有也。吾若献之，是利主之败为己
功，吾所羞也。”）随后世绩派郭孝恪前往长安，将黎阳的城池土地户籍积蓄等材料交给李密。
李渊没料到郭孝恪到长安后竟跑到李密那里去了，大为疑惑，派人去问，郭孝恪将徐世绩的意思告诉了李渊。当时已有不少原瓦岗军的将领投降了李渊，但都是以独立名义投降，没一个还记得李密，世绩此举实在是绝无仅有，李渊大为感动，称赞说“徐世
李世勣传！(3/29)