贞观十八年（644年），唐太宗准备讨伐高句丽，命令李治留守定州。等到唐太宗基本确定了发兵日期之后，李治看上去显得十分悲哀，整天都在痛哭，请求驿站飞马传递自己生活工作起居的表章，传递唐军在边境的情况报告，李世民同意了。等到唐军凯旋，李治跟从李世民到了并州，那时李世民生了个大毒疮，李治亲自用嘴替父亲吸取毒脓，扶着车辇步行跟随父亲多日。由于李世民在行军过程中病倒了，身体虚弱，需要静养，所以将一切政务暂由太子代理。然而在李世民的晚年，皇太子李治的主要工作是照看父亲的身体。李世民在寝殿的一侧安置了一处院落，让太子李治居住，李治在父皇的寝宫外陪住了不少时日。贞观二十三年（649年），唐太宗李世民的病情加重，再加上被奸人蒙蔽，服用了一些金丹，丹毒侵体，最终一命归西。
李世民死后，太子李治继承王位，时年二十二岁。在这场惊心动魄的夺嫡大战中，铤而走险的李承乾和处心积虑的李泰最终两败俱伤，反倒意外促成了李治这匹黑马的胜出。
