对包围洛阳的杨玄感形成反包围态势。杨玄感军处于四面受敌的不利局面。杨玄感知隋军援军将至，心惧。屈突通引兵屯河阳，宇文述继之，杨玄感接受李子雄、李密的建议，解除了对东都的包围，率军西进，准备夺取关中。至弘农宫，被弘谷太守杨智积用计牵制，耽误了宝贵的三天时间。及杨玄感军到达阌乡时，宇文述与刑部尚书卫文升、左御卫将军来护儿、右侯卫将军屈突通等各路隋军将其追上，杨玄感且战且退，一日内三败。
隋军与杨玄感在皇天原列阵决战，宇文述与来护儿列阵当其前，遣屈突通以奇兵击其后，大破之，杨玄感仅率十余骑逃往上洛。杨玄感自知大势已去，乃命杨积善将自己杀死，杨玄感叛乱遂被镇压，宇文述因功被赐物数千段。
隋炀帝镇压杨玄感叛乱后，不顾内外危机四伏，下诏再次征召全国军队，百道俱进，三征高句丽，宇文述奉命东征，军至怀远，而还。隋炀帝出塞北巡，于雁门为突厥始毕可汗几十万骑兵所围，时雁门守军仅万余人，宇文述劝隋炀帝率数千精锐轻骑突围，但此举遭到了众人的反对。纳言苏威说：“城守则我有馀力，轻骑乃彼之所长，陛下万乘之主，岂宜轻动！”民部尚书樊子盖说：“陛下乘危徼幸，一朝狼狈，悔之何及！不若据坚城以挫其锐，坐征四方兵使入援。陛下亲抚循士卒，谕以不复征辽，厚为勋格，必人人自奋，何忧不济！”内史侍郎萧瑀认以：“突厥之俗，可贺敦预知军谋；且义成公主以帝女嫁外夷，必恃大国之援。若使一介告之，借使无益，庸有何损。又，将士之意，恐陛下既免突厥之患，还事高句丽，若发明诏，谕以赦高句丽、专讨突厥，则众心皆安，人自为战矣”。由于众人一至反对，隋炀帝没有听宇文述之言，后来各路援救到达，突厥退走，隋炀帝最终得以解围。
隋炀帝车驾至太原，大臣们多劝隋炀帝回京师，隋炀帝面有难色，唯独宇文述善于察言观色，便说：“从官妻子多在东都，便道向洛阳，自潼关而入可也。”隋炀帝从之。
江都新作龙舟成，送至东都，宇文述看出隋炀帝还想巡游，便提议到江都游玩，隋炀帝闻后大悦，隋炀帝至江都，在此尽情玩乐。不久，宇文述一病不起，隋炀帝不断派人探问病情，并打算亲自去看望，后被大臣苦劝乃止，隋炀帝遂遣司宫魏氏问宇文述：“必有不讳，欲何所言？”时宇文述二子宇文化及、宇文智及都因罪被削职为民，闲在家中。宇文述此时对魏氏说：“化及，臣之长子，早预籓邸，愿陛下哀怜之。”隋炀帝闻后潸然泪下，道：“吾不忘也”。
宇文述去世，隋炀帝为之罢朝，并赠司徒、尚书令、十郡太守，班剑四十人，辒京车，前后部鼓吹，谥号为恭，隋炀帝令黄门侍郎裴矩祭以太牢，鸿胪寺监护丧事。
：()史事讲将2隋唐五代
