此时，王世充率各路隋军10余万人在洛口向瓦岗军建议打击，与李密夹洛水相守。二十五日，王世充夜渡洛水，在黑石安营。翌日，两军在洛水北岸会战。隋军戈矛多，依险隘交兵无益。瓦岗军长枪马骑占上风，适合平原作战。当时交兵地区，北限大山，南临洛水，阵势狭小，马队难驰，兵器也难以阐扬能力。王世充在交兵之初，仰仗无益地形，扬其所长，纵兵猛击李密，瓦岗军迎战得胜，护军柴孝和灭顶于洛水，李密为此非常难过，只好退保月城。王世充乘胜进围月城。得胜的李密采取“围魏救赵”之计，派部下带兵东走月城助阵，本身则亲身带领精锐的马队偷袭王世充的黑石大本营。隋军惊骇万分，持续6次举烽火垂危。王世充闻讯仓猝放弃围攻月城，狼狈自救；李密率部随厥后狠恶追杀回救黑石的王世充主力军队，大败隋军，斩首3000余级。
在瓦岗军的快速生长强大中，李密以他的军事才气，为瓦岗军作出了首要进献，在瓦岗全军中有了很高的声望，因而本是瓦岗首级的翟让退位让贤推李密为主。李密一开端推让不接管，在翟让与众将领一再要求下，李密才同意。大业十三年仲春庚子，李密在巩县南设坛即位，建元永平，称魏公，至此瓦岗军建立了本身的政权。同时建立了政权机构。其文书行下，称行军元帅魏公府，置三司、六卫，元帅府置长史以下官属。拜前瓦岗首级翟让为上柱国、司徒，封东郡公，以单雄信为左武侯大将军，徐世勣为右武侯大将军，房彦藻为元帅左长史，邴元真为右长史；杨德方为左司马，郑德韬为右司马，祖君彦为记室，其他封拜有差。因而赵、魏以南，江、淮以北，各路义兵莫不呼应，孟让、郝孝德、王德仁及济阴房献伯、上谷王君廓、长平李士才、淮阳魏六儿、李德谦、谯郡张迁、魏郡李文相、谯郡黑社、白社、济北张青特、上洛周北洮、胡驴贼等皆归附于瓦岗军。李密全数委以官爵，瓦岗军敏捷扩大到数十万人。同时，李密遣将四出掠地，安陆、汝南、淮安、济阳诸郡接踵多为瓦岗军所节制。
先期达到作战地区的刘长恭不等裴仁基会师。也不顾兵士还没吃早餐，便摈除他们渡洛水，一字排开，布阵石子河(河南巩县)西。南北相接十余里。但隋军的作战打算，早已被翟让、李密获知。李密选精兵强勇，共分十队，令单雄信、徐世勣、王伯当率四队埋伏在横岭(河南巩县)下阻击裴仁基部，派六队布阵石子河东以待刘长恭等。刘长恭见瓦岗甲士少，轻视其作战才气。翟让先与隋军接战。合法两边胶着之时，李密带领大队人马横冲敌阵。隋兵又饥又疲，败退逃散。刘长恭等解衣叛逃，保住性命。奔还东都，部下死者十之五六。翟让和李密全数收缴隋军逃弃的辎重器甲，威声大振。裴仁基闻风，惧不敢进，屯兵百花谷(河南巩县)，固垒自守。这一仗使得东都震恐，瓦岗军声望远扬。李密扩大洛口的城围方园四十里，作为耐久居留的按照地。其部将房彦藻放出口风说要攻打豫州。吓得东都官兵惶惑不成整天。李密还命护军将军田茂广造云梯三百具。以机发石，为攻城械，号“将军砲”。同时雄师进逼洛阳。火烧上春门。
兵强马壮、阵容浩大的李密随即公布檄文，列举天子杨广十大罪行，号令公众颠覆暴君，天下为之震惊。
大业十三年(617)仲春，李密建议翟让乘中原空虚攻东都洛阳。同时，李密还派亲信裴叔方窥伺城内的实况，被留守官发觉后，加强守备办法，并且缓慢向在江都的杨广陈述。此时环境危急，李密只好对踌躇中的翟让说：“局势如此，不成不发。兵法曰：‘先则制于己，后则制于人。’今百姓饥荒，洛口仓多积粟，去都百里有馀，将军若亲帅大众，轻行掩袭，彼远未能救，又先无预备，取之如拾遗耳。比其闻知，吾已获之，发粟以赈贫乏，远近孰不归附！百万之众，一朝可集，枕威养锐，以逸待劳。纵彼能来，吾有备矣。然后檄召四方，引贤豪而资战略，选骁悍而授兵柄，除亡隋之社稷，布将军之政令，岂不盛哉！”没有那争霸天下野心的翟让一听李密如许说，很天然的说道：“此豪杰之略，非仆所堪；惟君之命，极力处置，请君先发，仆为后殿”。李密、翟让带领精兵7000人，出阳城(河南登封县)，超出方山(河南登封)，从罗口(巩县)攻击洛口仓(河南巩县)，一举获得胜利，俘县长柴孝和。瓦岗军开仓济贫，任饥民随便去拿，连白叟孩子都极力背粮，几十里门路上一个接一个。