原来，他的士兵中有一些是李世民的亲信，他们早就得到了李世民的命令，要在谋反发生时，制止汉王李元昌的行动。他们对汉王李元昌说：“齐王已经被杀，太子已经被废，你还想去做什么？你不怕死吗？”汉王李元昌听了，惊恐万分，不敢再动弹。他只好束手就擒，被送到了李世民的面前。

至此，李承乾谋反的事件就完全平定了。李世民将李承乾幽禁别室，命李勣与司徒长孙无忌、司空房玄龄、特进萧瑀等共同审问此案。

太子左庶子王珪、太子右庶子魏徵、太子左率府司马薛道衡、太子右卫率府司马刘洎等人被追责。唐太宗对于他们的失职大感失望，把他们全都贬为了庶民。

虎毒不食子，李世民虽然对李承乾此次叛乱深感痛心，但并没有杀李承乾，只是把他废为了庶民，流放黔州看管。李承乾在流放途中病死了，时年二十五岁。

而后，李世民在与李勣、长孙无忌、房玄龄、褚遂良等重臣商议重新立太子之事。

其实，这时魏王李泰最有希望被立为皇储。但他也不知是不是在如此好的机遇面前欢喜过了头，急于向父皇去表白，却说漏了嘴，信誓旦旦地宣称自己百年之后必定会杀掉亲儿子，然后将皇位传给弟弟李治。时任宰相的褚遂良却认为不可信。李世民也觉得李泰此话显露出其心性之狠毒出来，深以为忧。

李世民与李勣等人商议的是究竟立谁为太子才能既不会再有如同李承乾般的谋反，又能保全所有王子。他是既担心儿子像他一样夺老子的权，又不想如同他发动玄武门之变那样弄得弟兄手足相残。

褚遂良认为，一旦李泰登基，必定会除掉李治这个“心腹大患”。所以为保障李泰、李治都能活下来，只能采取其他方案。

李世民征询李勣的意见。李勣说自己任过晋王李治的手下，不便发表意见。

其实，李泰挺受军方拥戴这回事李世民是清楚的。就连尉迟恭与程咬金也都曾向李世民提起过要李世民重用魏王李泰，以确保大唐雄风霸业的。李世民如此问李勣，其实也等于在试探军方的意思。但李勣如此一回答，李世民立即秒懂了！决定立晋王李治为太子。

于是，李世民将李泰降封为东莱郡王，并在诏书中对李泰排挤兄长、谋夺储位的行为大加指责，以防他以后兴兵作乱。当然，把他弄远点儿，也免得万一以后又与李治发生冲突。

李泰因为说错一句话被揭穿，不仅与太子之位失之交臂，而且还被降封，最终郁郁而终。

其后，唐太宗改授李勣为太子詹事兼左卫率，加位特进、同中书门下三品。其意就是要让李勣代表军方支持和维护李治。他知道，也只有李勣才能够弹压得住军方那些将军。

李世民对李勣说道：“朕的这个儿子刚当上太子，你原来是他的长史，如今把宫中的事情委托给你，所以有这样的任命。虽然这样委屈了你的阶位、资历，希望你不要见怪啊。”

同年二月二十八日，唐太宗又命人画二十四功臣画像于凌烟阁，李勣名列其中，位于第二十三名。