李世民看到情况不妙，为刘文静开脱，他说:“以前在晋阳起兵的时候，是刘文静最先非提出的反隋决策，然后才告知裴寂，占领京城以后，父皇对二人受封的待遇悬殊，刘文静的确有不满之心，但这种情绪是人之常情，他也只不过是抱怨了一下，绝对不会谋反的，儿臣担保刘文静不是叛臣，希望父皇能饶恕他。”但是裴寂想借机消除政敌，维护自己的地位和权力，私下向唐高祖进言说:“刘文静确实才略过人，但是性情十分狡猾奸诈，他忿恨皇上许久，喝完酒说的那些都是心里话，如今天下未定，若是饶了他，日后必定是后患无穷。”裴寂的话说到了唐高祖的心里，有了宠臣的支持，他最终还是给刘文静扣上了谋反的罪名，并下令将刘文静和刘文起处死，抄没家产。刘文静在临刑前悲愤地说:“高鸟逝、良弓藏，此言不虚。”这位身经百战、驰骋疆场的智者，万万没有想到自己会被定为谋反之罪。
刘文静被杀，这件事绝非偶然，李渊深谋远虑、处事慎重，他对裴寂和刘文静二人的不同态度，绝不只是简单的奖赏不公，而是另有隐情的。唐高祖李渊在起兵反隋之前遇到过一次兵谏事件。当时，在晋阳郊外的兴国寺，刘文静招募的兵马驻扎在此地，李渊也经常在这里和手下议事。突厥可汗听说李渊要起兵，就对大臣说：“如果李渊自立为中原天子，臣服于突厥，那他愿意出动兵马全力支持他打天下。”刘文静知道后劝李渊和突厥结交，这样既能免除突厥的威胁，又可以利用突厥的兵马，何乐而不为。但是李渊不愿臣服于突厥，犹豫良久后不打算答应。这时，兴国寺内外的兵士发生了骚乱，议论纷纷：“如果唐公不接受突厥的支持，以我们目前的兵力很难成大事，岂不是白白送命。”刘文静也再次劝谏李渊，希望他能答应突厥提出的条件。为了能够成功发动兵变，李渊被迫接受了包括向突厥称臣的条件。因为兴国寺驻扎的兵士们绝大多数是刘文静招募而来，所以李渊断定士兵们受到了刘文静的教唆，因此开始对他产生了猜忌之心。