文化及弑君篡位的卑劣行径，将他视为头号死敌，遂于唐武德二年（619）闰二月，率军进逼聊城。誓除逆贼、以报君仇的窦建德倾尽全部兵力攻打宇文化及，化及率骁果军出城拒敌，双方展开野战，窦建德连连大破化及军，宇文化及力蹙，只得又退保聊城。窦建德挥军围城，四面急攻。王薄见化及势危，便生叛心，大开城门，引导窦建德大军进城。窦建德活捉了宇文化及，并俘获了他的所有部众。
窦建德先把逆党宇文智及等人杀掉，然后用槛车将逆首宇文化及押解到河间，历数他的弑君之罪后，将他连同两个儿子处死，并把他们父子三人的首级传送到突厥可汗的妻子、隋宗室之女义成公主那里，在突厥王廷悬首示众。
宇文化及从称帝到灭亡，历时仅七个月。