Năm 626, Lý Thế Dân lo sợ rằng mình sẽ bị Lý Kiến Thành sát hại, các thuộc hạ của Thế Dân là Phòng Huyền Linh, Đỗ Như Hối và Trưởng Tôn Vô Kị liên tục thúc giục Lý Thế Dân có hành động trước, còn Ngụy Trưng cũng khuyến nghị Lý Kiến Thành tiến công Lý Thế Dân trước. Lý Kiến Thành thuyết phục Đường Cao Tổ loại bỏ Phòng Huyền Linh và Đỗ Như Hối, cũng như Uất Trì Kính Đức và Trình Tri Tiết khỏi địa vị thuộc hạ của Lý Thế Dân. Trưởng Tôn Vô Kị không bị loại bỏ, và vẫn tiếp tục cố thuyết phục Lý Thế Dân hành động trước.

Vào mùa đông năm 626, Đông Đột Quyết lại tiến công Đường, và theo đề xuất của Lý Kiến Thành, Đường Cao Tổ quyết định để Lý Nguyên Cát xuất quân đi kháng cự thay thế Lý Thế Dân, Lý Nguyên Cát được quyền chỉ huy phần lớn các binh lính dưới quyền Lý Thế Dân trước đây. Lý Thế Dân hết sức lo lắng, sợ rằng với việc quyền binh nắm trong tay Lý Nguyên Cát, ông sẽ không thể kháng cự lại một khi bị tiến công. Lý Thế Dân phái Uất Trì Kính Đức bí mật đưa Phòng Huyền Linh và Đỗ Như Hối về phủ của mình, và vào một đêm, họ dâng tấu cáo buộc với Đường Cao Tổ rằng Lý Kiến Thành và Lý Nguyên Cát tà dâm với các phi tần của Đường Cao Tổ. Đáp lại, Đường Cao Tổ hạ chiếu triệu Lý Kiến Thành và Lý Nguyên Cát vào triều sáng hôm sau, ngoài ra cũng triệu các lão thần Bùi Tịch, Tiêu Vũ và Trần Thúc Đạt đến để tra xét cáo buộc của Lý Thế Dân. Biết Lý Kiến Thành và Lý Nguyên Cát sẽ đi qua Huyền Vũ môn (玄武門) ở phía bắc hoàng cung, Lý Thế Dân phái Trưởng Tôn Vộ Kỵ và Uất Trì Kính Đức phục kích. Lý Thế Dân đích thân bắn một mũi tên giết chết Lý Kiến Thành, còn Uất Trì Kính Đức giết chết Lý Nguyên Cát. Quân của Lý Thế Dân tiến vào cung, Đường Cao Tổ buộc phải lập Lý Thế Dân làm thái tử, hai tháng sau thì nhường ngôi. Cả năm con trai của Lý Kiến Thành cũng bị Lý Thế Dân giết chết. Cả năm con trai của Lý Nguyên Cát cũng bị Lý Thế Dân xử tử. Vợ của Nguyên Cát là Dương vương phi được Lý Thế Dân nạp làm phi. Đó là Sự biến Huyền Vũ môn nổi tiếng đầu triều Đường.

Lý Nguyên Cát thoạt đầu bị tước bỏ khỏi danh sách tông thất. Sau khi Đường Thái Tông tức vị, truy phong Lý Nguyên Cát là Hải Lăng Lạt quận vương (海陵剌郡王). Năm 642, Đường Thái Tông lại truy phong Lý Nguyên Cát là Sào Lạt vương (巢剌王), và cho hoàng tử con mình với Dương thị là Tào vương Lý Minh (李明) làm hậu tự của Lý Nguyên Cát.