此后，杨广亦屡立战功。隋文帝开皇十年（590年），他奉命赴江南任扬州总管，与杨素一起平定江南高智慧的叛乱，杨素后封越国公；开皇二十年（600年），他率军北上击破突厥的攻势。杨广即帝位后，以早年的军旅生涯为基础，对高句丽、土谷浑和突厥发动了战争。
隋炀帝大业元年（605年），迁都洛阳，营建东都，历时十个月，每月征调民夫二百万人。
隋炀帝在营建东都的同时，又下令开凿大运河，造龙舟等各种船数万艘，他游江都时所乘龙舟高四十五尺，阔五十尺，长二百尺，上有四层楼，上层有正殿、内殿、东西朝堂，中间两层有房一百二十间，下层为内侍居处。隋朝大运河以都城洛阳为中心，分为三大段，南抵余杭（杭州），北达涿郡（北京），全长2700公里。中段包括通济渠与邗沟。通济渠北起洛阳，东南入淮水。邗沟北起淮水南岸之山阳，南达江都入长江。南段名江南河，北起长江南岸之京口（今镇江），南通余杭（今浙江杭州）。北段名永济渠，南起洛阳，北通涿郡（今北京城西南）。大运河分段开凿，前后历时五年，全长两千余公里，后经元朝取直疏浚，全长1794公里，成为现今的京杭大运河京杭大运河，利用了隋朝大运河不少河段，缩短了900多公里的航程。
在教育制度上，隋炀帝开创科举制，发展分科考试选拔人才的方法，增置进士科，使国务的操持由世族门阀政治而逐渐改向科举取士。科举制度一直延续到清德宗光绪三十一年（1905年）才被终止，为古代中国的育才政策有很大的贡献。政治上，他为了打破由关拢集团垄断仕途的局面，重用了虞世基、裴蕴等南方集团官员，假造隋文帝遗诏缢杀兄长废太子杨勇。其弟汉王杨谅以讨杨素为名，在并州起兵，炀帝派杨素镇压，杨谅降后被幽禁至死。此后不久，炀帝听从云定兴建议毒死杨勇诸子，翦除了对帝位的威胁。处死了隋朝功臣宇文弼、贺若弼、高颎等人。
军事上，在即位前曾参与与突厥、契丹之战事，皆有所获。大业五年（609年），他亲征平定土谷浑，设置西海、河源、鄯善、且末四郡。炀帝亲征土谷浑后，又下诏征天下兵进攻高句丽。大业八年，隋军出动一百一十三万人，败于辽东城（今辽宁辽阳）及平壤城（今属朝鲜）下。次年再发兵围攻辽东城。这时，在黎阳仓督运军粮的杨玄感看到“百姓苦役，天下思乱”，便乘机起兵反隋。隋炀帝被迫从辽东撤军。杨玄感败亡后，隋炀帝下令追究，共杀三万余人，流徙六千余人。十年，炀帝第三次发兵进攻高句丽，因隋末农民起义已遍及全国，隋王朝岌岌可危，最后只好议和收兵。隋大业十一年（公元615年），隋炀帝依例北巡长城，始毕可汗率兵将其围困在雁门（今山西代县），炀帝派人向始毕之妻、隋义成公主求救，公主遣使告知始毕“北边有急”，加上隋朝援军相继抵达，始毕在九月撤围而去。
隋炀帝年年出巡，曾三游扬州，两巡塞北，一游河右，三至涿郡，还在长安、洛阳间频繁往还。每次出游都大造离宫。他为了开掘长堑拱卫洛阳，调发今山西、河南几十万农民；次年营建东都洛阳，每月役使丁男多达两百万人；自大业元年至六年，开发各段运河，先后调发河南、淮北、淮南、河北、江南诸郡的农民和士兵三百多万人；大业三年和四年在榆林（今内蒙古托克托西南）以东修长城，两次调发丁男一百二十万，役死者过半。总计十余年间被征发扰动的农民不下一千万人次，平均每户就役者一人以上，造成“天下死于役”的惨象。大业七年隋末民变爆发。
隋炀帝晚年，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，炀帝见天下大乱，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，叛军逼缢隋炀帝，时年五十岁。
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，为炀帝发丧，备仪卫，改葬于吴工台下，衰杖送丧，恸感行路。唐朝平定江南后，于贞观五年（631年），以帝礼改葬于雷塘。
杨勇
杨勇在北周时，因为祖父杨忠的功勋，被封为博安侯。后来杨坚掌政，立杨勇为世子，并拜为大将军、左司卫，封长宁郡公。大象二年（580年）九月，杨勇被任命为洛州总管、东京小冢宰，总领统管北齐之地。后征召回京，进位上柱国、大司马，领内史御正，管理宫禁防卫。
开皇元年（581年）二月十四日，其父杨坚受禅登基，建立隋朝，是为隋文帝。二月十七日，隋文帝立杨勇为皇太子，军国政事等皆令杨勇参与决断。
杨勇容貌俊美，生性好学，善于词赋之道，个性宽厚温和且率真，为人不矫揉造作。他的朋友包括明克让、姚察、陆开明等，都是当时的文人。杨勇曾经文饰一件蜀铠，隋文帝担心他染上奢侈的恶习，