宇文化及原准备攻下魏州作为自己临时的栖身之地,但一连攻打了几十天,仍没拿下魏州,反被防守魏州的元宝藏打败,部将亡失1000多人。无奈,他又带兵奔向东北的聊城,打算招诱那一带酌贼盗入伙。不料,又先后遭到唐军李神通和窦建德所领导的农民起义军的夹击。
此前,齐州农民义军首领王薄听说宇文化及携带着无数金银财宝,曾伪装成降附的样子投靠他,以便寻找机会夺其财富。到了这时,王薄却私引窦建德进了城,活捉了宇文化及,并俘虏了他的部众。随后,将他装入囚车,押送到河间。窦建德列举了他弑君害民的种种罪行,把他和他的两个儿子宇文承基、宇文承趾,一一砍下了脑袋。
当时,突厥人也对宇文化及恨之入骨。窦建德为了同突厥人拉关系,将宇文化及的头颅送到了突厥义成公主那儿,被悬挂在突厥的王廷中。