导致人民反抗的直接原因是漫无限止的劳役征发。炀帝营建东京、修长城、开运河，虽有一定的积极意义，但却滥用了民力；至于纯为个人享乐而征发的劳役，只能给人民带来灾难。
从炀帝即位开始，几乎每年都有重役。仁寿四年十一月，他发丁男数十万，在今山西、河南境内夹黄河两岸掘了两道长堑。大业元年三月营建东京，月役丁二百万（次年正月告成，历时十个月）。同时炀帝征发河南、淮北丁男前后百余万开凿通济渠，又发淮南民十余万开邗沟，不到半年便完成了这两项工程。这一年还在江南采伐木材，建筑东京和其他各地宫殿；为了巡游江都而在江南造作龙舟和数以万计的各色大小船只。八月巡游江都，征发挽船士数万人。粗略估计，从仁寿四年十月到大业元年十月的一年间，被征发的丁男不少于四百万。大业二年统计的户数为八百九十万七千五百三十六，就是说，平均每两户征发一丁，而且征发地域集中在河南至淮南之间，这一地区被征发的丁男所占的比例当然更高。营建东京的两百万丁，由于苦役，死亡率殆半，其他劳役的死亡率大概也差不多。可见这一年征发丁男的比例和死亡率都是高得惊人的。此外，该年被诛戮和流配的所谓杨谅“叛党”还有几十万人。
随后是大规模地修筑长城，开凿永济渠。早在开皇六年和七年，文帝曾两次修建长城，一次征发丁男十一万（一作十五万），另一次征发十万余，都是按制度“二旬而罢”。大业三年炀帝到榆林，七月发丁男百余万筑长城，虽仍按制度“二旬而罢”，但死者过半。次年正月，征发河北诸郡男女百余万开永济渠，丁男不足，以妇人供役。七月，炀帝北巡五原（今内蒙古五原南），又发丁男二十余万筑长城。此外，大业三年，还征发河北十余郡丁男凿太行山，开一条通往并州的驰道，虽没有具体的征发数字，但征发范围达十余郡，人数当不会少。从大业三年五月到四年七月一年多的时间内，所发丁男以至妇女，大约在三百万人次左右，征发地区包括今内蒙古、山西和河北，当时这些地区的户数，大致为三百五十万左右，可见征发比例也非常高。
炀帝在十四年统治期间，几乎没有一年不出去巡游。他曾三巡江都，三到涿郡，两至榆林，一游河右，还有长安与洛阳间的频繁往还。伴随着巡游，到处建筑宫殿；每次出巡，宫人、侍卫和各色随从人员多达十万人，沿路供需都由所经地方承办。这笔费用最后都落在人民的头上。
这些劳役征发超出了人民所能承担的限度。大业六年就已有人民起义发生。次年，炀帝发动对高丽的战争，更大规模地征发兵役和劳役，终于点燃隋末农民起义的燎原大火。
隋朝时，朝鲜半岛上有高丽、百济、新罗三国，其中，高丽最强。东晋时，高丽入据辽东，奚、契丹、靺鞨等族受其控制。开皇十八年（598），高丽王高元联合靺鞨进攻辽西，被隋朝地方军击退。文帝发兵三十万进击，高元遣使谢罪，罢兵修好。
炀帝即位后，要求高元入朝未成，便决心大举东征。大业四年（608）开永济渠，就是要为东征作交通运输准备。同时，炀帝命令山东（今河北、山东地区）广置军府，充实军马，整备武器。运输之役更是繁重：七年二月，炀帝命令在东莱（今山东莱州）海口造船三百艘，官吏督役严急，死者达百分之三四十；五月，命令河南、淮南、江南造戎车五万辆，装载衣甲帐幕，由兵士自己牵挽，送往高阳；七月，发江淮以南民夫和船，运黎阳（今河南浚县）及洛口（在今河南巩义境内）诸仓米到涿郡（辖境在今北京、天津、张家口一带），船舶连接达千余里。运输兵民交错往还，昼夜不绝，死的就抛在路旁，臭秽满路。又发民夫自办车牛运粮械到泸河（今辽宁锦州）、怀远（今辽宁辽阳西北）两镇，车牛都一去不返。又发鹿车（即独轮车）夫六十余万，每两人推米三石，路途遥远，三石米还不够路上吃的，车夫到镇无米可交，只好逃亡。
大业八年，隋军云集涿郡，共一百一十三万三千八百人，分左右各十二军，运输人员加倍。当年二月，炀帝和大军渡过辽水，围攻辽东城（今辽宁辽阳）。这次声势浩大的东征本来不得人心，高丽又顽强抵抗，隋军遭到失败，士兵役丁死亡大半，物资装备几乎全部丢失。宇文述进攻平壤（今朝鲜平壤）的九军共三十万五千人，只两千七百人生还辽东。七月，炀帝被迫退兵。
失败并没有使炀帝接受教训，他在退兵时就下令继续搬运黎阳、洛口、太原诸仓谷物北上。九年正月再次在全国征发兵士集中涿郡。四月，炀帝再渡辽水，和上次一样攻围辽东城，一个多月仍没有攻下。六月，在黎阳督运兵粮的杨玄感起兵攻东都（东京改称）。消息传到前线，炀帝有后顾之忧，只好退兵。
同年八月，杨玄感败亡。但农民起义军却风起云涌，隋王朝处于崩溃前夕。炀帝妄想以对外的胜利来扭转危亡的命运，于大业十年二月发动了第三次东征。三月炀帝又到涿郡，七月到达怀远镇。高丽虽两败隋军，却因连年战争，所受损失也非常严重，所以立即遣使请和，并囚送隋的叛将斛斯政。这次战争是在义军遍地的形势下发动的，征集的士兵多因道路阻隔，不能如期到达，有的根本没有来，来的又因沿途多有逃亡，以致兵员不足，实是凑合成军。炀帝也感到无法把战争进行下去，只好因高丽请和，乘势收兵。
炀帝三次东征，给人民造成一场非常严重的灾祸。大业八年云集涿郡的兵士和民夫大致为三百五十万人，如果再加上造船之类的就地征役、或逃或死的兵民，数字就更大了。以后连年东征，都是在全国征发，人数也不会少。除了劳役以外，军需的征发也非常严重，常规租调已预支数年。这样扰动全国，弄得盛强的隋王朝“黄河之北则千里无烟，江淮之间则鞠为茂草”（杨玄感的檄文），社会生产力遭到严重的破坏，人民受到无边的苦难。
河北、山东是筹备东征的基地，兵役、力役最为严重。大业七年，这一地区遭到特大水灾，次年又发生旱灾，人民走投无路，起义的战鼓首先就在这里敲响。最早见于记载的是大业七年邹平县民王薄于长白山（在今山东邹平南）起义，自称“知世郎”，作《毋向辽东浪死歌》号召反抗。这一年还有刘霸道起义于平原东豆子䴚（今山东商河、惠民间），孙安祖、窦建德起义于高鸡泊（今河北故城西），鄃县（今山东夏津）人张金称、蓨县（今河北景县）人高士达各在境内起义。后来发展壮大的翟让领导的瓦岗（在今河南滑县南）军和以后南渡长江由杜伏威、辅公祏领导的起义军，也都在这一二年间组织起来。从此直到隋亡，见于史籍的武装反隋力量北至今山西、河北北部，南达岭南，东至山东、江浙、福建沿海，西达河西走廊，大大小小数以百计，其中在今河北、山东、河南的约占半数，起义时间也较早。这些起义队伍经过激烈的搏斗，分并离合，最后大致形成三大起义力量：一是威震全国，据有河南的李密领导的瓦岗军；二是雄踞河北的窦建德领导的夏军；三是自淮南转移到江南由杜伏威领导的吴军。
农民起义军的发展，促使统治阶级内部分化。有的反隋武装力量，本来就是乘乱起兵的地方豪强，如据有朔方的本郡豪族梁师都，据有江南吴兴等郡的江东豪族沈法兴，据有江陵的萧梁后裔萧铣等；也有拥有兵力的军府将领，如据有陇右的金城府校尉薛举，马邑（今山西朔州朔城区）的鹰扬府校尉刘武周、涿郡的虎贲郎将罗艺等。他们大都志在乘乱割据。更有不少地主豪强参加了起义军，比如瓦岗军中的徐世勣、王伯当等。此时，关陇军事贵族集团也发生了分化。尤其是大业九年杨玄感的起兵，对隋朝的崩溃有很大影响。
杨玄感是大贵族、权臣杨素的儿子。第二次东征时，他以礼部尚书在黎阳督运粮食，六月，聚众起兵，攻围东都。炀帝派来救援东都的辽东还军将到，玄感撤围西入关中，八月为追兵所及，败死。杨玄感声称“为天下（百姓）解倒悬之急”，具有很大的号召力，一呼而集就有十万人。他的好友和参谋李密，家世也是西魏以来的关陇世袭大贵族。和玄感通谋的斛斯政、投奔玄感的李子雄及隋宗室观王杨雄的儿子恭道、大将韩擒虎的儿子世谔，也都是关陇世袭贵族。杨玄感虽然很快失败，但却促使了作为隋朝统治核心的关陇集团的迅速分裂，进一步孤立了隋炀帝。
隋代壁画《备骑出行图》
山东嘉祥英山徐敏行夫妇墓出土。
大业十一年八月，炀帝第三次巡视北境。突厥始毕可汗（启民子）眼见隋朝大势已去，就发兵围炀帝于雁门，也企图乘机称霸。炀帝下诏各地募兵救援，九月解围，炀帝还东都。从此，突厥经常攻扰并州，威胁太原。
并州地区的起义力量在大业十一至十二年间日益壮大，汾水两岸义旗竞举。在此背景下，隋太原留守李渊乘机而起。李渊（即唐高祖李渊）是西魏六柱国之一李虎之孙，既是关陇世袭贵族，又是炀帝的姨表兄，一向为炀帝所信任。大业十一年他以山西河东慰抚大使领兵解雁门之围有功，被留在并州防御突厥和镇压农民军。大致在大业十二、十三年之间，炀帝命李渊为太原留守。当时，隋朝的危亡形势已很明显。李渊既害怕无功被罪，又怀有政治野心，加之次子李世民等的劝说，经过密谋部署，于大业十三年五月起事，七月进军关中，十一月攻占长安。李渊立炀帝孙代王侑为帝，改元义宁，尊炀帝为太上皇，自为大丞相，掌握大权。次年五月，李渊代隋称帝，国号唐，改元武德。
大业十三年，瓦岗军推李密为魏公，先后攻占洛口、回洛、黎阳诸仓，散粮聚众数十万，进逼东都。河北起义军领袖窦建德也在这年称长乐王于乐寿（今河北献县）。
自大业七年农民起义爆发时起，隋炀帝就力图用严刑酷法镇压人民的反抗怒火。文帝时就经常超越法律、任意加刑，这时更甚。大业七年，炀帝命令窃盗以上，不分轻重，随获随杀。九年又下诏凡为盗者抄没全家。杨玄感被镇压后，朝廷追究党羽胁从，死者达三万多人，凡取过黎阳仓粟者，不管多少，一律处死。秉承炀帝意旨，统兵镇压起义军的将领任意屠杀人民。如樊子盖镇压汾、晋间起义军时，大肆烧杀；王世充镇压刘元进领导的起义军时，一次坑杀三万人。但是屠杀只能激起人民更大的愤怒，起义队伍愈加壮大。大业九年以后，隋军只能据守一些城镇，已不能控制广大农村。炀帝命令百姓尽数迁入城内，就近给田，就反映了这一事实。大业十二年炀帝第三次到江都。面对土崩瓦解的形势，他已经感到处境的危险。但为了逃避现实，他整天饮酒作乐，不准人说“盗贼”众多，如有人这样报告，轻则免官，重则处死。那时炀帝所能控制的地域已非常狭小，粮仓被占，租调不入，江都粮食供应越发感到困难。一些江南出身的官僚建议炀帝南渡。炀帝便在十三年下令修筑丹阳宫，准备渡江。
大业九年第二次征辽时，炀帝为了扩充军队，除征发府兵外，又曾募人从军，称为骁果。这次到江都，天下大乱，府兵上番宿卫制度难以维持，只能以骁果代替。骁果中多数是关中人，一向不愿久留南方，往往逃亡。为了安定骁果，炀帝竟然搜括江都寡妇和未嫁女子强配给他们。此举并没有收到什么效果。当骁果们知道炀帝方谋南渡，就决定劫掠马匹财物，集体西返。十四年三月，在炀帝宠臣宇文述之子宇文智及的鼓动下，骁果发动兵变，杀死炀帝，立炀帝侄孙秦王浩为帝，推宇文智及兄化及为大丞相掌握大权，率众自运河西返，他们来到徐州时，路已不通，就又掠夺百姓的车牛，改从陆道进向东都。
炀帝死讯到达东都，群臣立炀帝的又一个孙儿越王侗为帝，改元皇泰，史称皇泰主。这年六月宇文化及兵到黎阳，黎阳早由瓦岗军占领。那时，李密已接受东都官爵，便与化及在黎阳的仓城相拒。化及粮尽北走魏县（今河北大名西），九月杀秦王浩，称帝，国号许。唐武德二年（619）宇文化及于聊城为窦建德所擒杀。李密击走宇文化及后，想应命到东都去“辅政”。当时，东都发生内讧，反对召李密的王世充专政，发兵攻李密。武德元年九月，李密于偃师战败，降唐。王世充击败李密后，声势很大，遂于次年四月，废皇泰主，称帝，国号郑，改元开明。到此，三个象征性的隋政权残余全部灭亡。