李密大喜，任命贾闰甫为元帅府司兵参军，兼任直记室事，派他回去向裴仁基复命，并带给裴仁基书信，对他表示抚慰，接受他的归附。

裴仁基退回仍驻军虎牢，萧怀静秘密上表奏报此事，裴仁基知道后，就杀死萧怀静，率领他的部众以虎牢城向李密投降。

之后李密封裴仁基为上柱国、河东郡公，裴仁基的儿子裴行俨骁勇善战，李密也封他为上柱国、绛郡公。

武德元年，王世充因洛阳粮尽，率领全部兵马到偃师，与李密决战。

李密向诸将询问计策，裴仁基回答说：“王世充全部精锐部队都带来了，洛阳必定空虚，可以分派军队守住各重要通道，让他无法东进，我们再挑选三万精兵，沿黄河西进，以逼近洛阳。

如果王世充退回，我们就按兵不动；如果王世充再次进军，我们就又逼近洛阳。”

“这样，我方可以有充裕的体力，而敌方则疲于奔命。

兵法上所说的对方出战我退回，对方退回我出战，多次挑战使敌人疲劳，使用这策略迷惑敌人。”

李密说：“裴公你只知其一，不知其二，洛阳的军队有三方面难以抵挡，器械精良是其一，为了决战而来是其二，粮食吃完而战是其三。”

“我方按兵不动蓄积力量而寻求敌人的弱点，对方求战而找不到机会，想走又无退路，不超过十天，王世充的人头可以悬挂在我的军旗之下。”

单雄信等将领轻视王世充，都请求出战，裴仁基苦苦劝阻而不能阻止。

李密难以违背诸将们的请求，于是与王世充决战，结果瓦岗军大败，裴仁基父子被王世充俘虏。

裴仁基父子被俘后，王世充因他们父子都是骁将，很是礼遇他们，把兄长的女儿嫁给裴行俨。