杨广命令下令修建建造显仁宫，从大江以南、五岭以北的奇材异石运到洛阳，又用海内的嘉木异草、珍禽奇兽充实园苑。杨广命令王弘等人到江南造龙舟及杂船数万艘，洛阳的官吏监督劳役严厉急迫，十分之四五的役丁死亡了，杨广又下令在洛阳建造天经宫。
西苑方圆二百里，苑内有海，周长十余里。海内建造蓬莱、方丈、瀛洲诸座神山，山高出水面百余尺，台观殿阁，星罗棋布地分布在山上，无论从那方面看都如若仙境。苑北面有龙鳞渠，曲折蜿蜒地流入海内。沿着龙鳞渠建造了十六院，院门临渠，每院以四品夫人主持，院内的堂殿楼观，极端华丽。宫内树木秋冬季枝叶凋落后，就剪彩绸为花和叶缀在枝条上，颜色旧了就换上新的，使景色常如阳春。池内也剪彩绸做成荷、芰、菱、芡。炀帝来游玩，就去掉池冰布置上彩绸做成阳春美景。十六院竞相用珍羞精美食品一比高低，以求得到杨广的恩宠。杨广喜欢在月夜带领数千名宫女骑马在西苑游玩，他作《清夜游曲》，在马上演奏。炀帝游江都时，率领诸王、百官、后妃、宫女等一、二十万人，船队长达二百余里，所经州县，五百里内都要贡献食物，挥霍浪费的情况十分严重。
杨广下诏征天下兵进攻高句丽，隋军出动一百一十三万士兵，二百多万位民夫，却败于辽东城。次年，再发兵围攻辽东城，在黎阳仓督运军粮的杨玄感看到“百姓苦役，天下思乱”，便乘机起兵反隋。杨广被迫从辽东撤军，杨玄感败亡后，杨广下令追究，杀了三万余人，并且籍没这些人的家人与财产，三分之二的人是被冤杀的，杨广还流徙六千余人。杨玄感围东都洛阳时，曾开仓赈给百姓，杨广命人将接受米的人都坑杀在都城以南。
杨广第三次发兵进攻高句丽，因隋末农民起义已遍及全国，隋王朝岌岌可危，最后只好议和收兵。杨广依例北巡长城，始毕可汗率兵将其围困在雁门，杨广派人向始毕之妻、隋义成公主求救，义成公主遣使告知始毕“北边有急”，加上隋朝援军相继抵达，始毕在九月撤围而去。
杨广年年出巡，曾三游扬州，两巡塞北，一游河右，三至涿郡，还在长安、洛阳间频繁往还，每次出游都大造离宫。他为了开掘长堑调发今山西、河南几十万农民，次年营建东都洛阳，每月役使丁男多达两百万人，开发各段运河，先后调发河南、淮北、淮南、河北、江南诸郡的农民和士兵三百多万人；在榆林以东修长城，两次调发丁男一百二十万，役死者过半，总计十余年间被征发扰动的农民不下一千万人次，造成“天下死于役”的惨象。
王薄率领民众在长白山起义，隋末农民起义终于爆发。刘霸道、孙祖安、张金称、窦建德等纷纷率领农民百姓起义，农民起义军力量迅速发展而日益壮大起来。农民起义不仅遍及山东、河北等地，而且发展到全国范围。在平原、灵武、济北、济阴、北海等地均爆发农民起义，迅速高涨起来的农民起义，给隋朝统治阶级以沉重打击。
杨玄感于黎阳起兵反抗杨广，隋朝大军从辽东撤回，向杨玄感展开攻击，杨玄感的起兵很快失败了，杨玄感自杀。隋朝残酷镇压农民起义，击败卢明月、张金称、高士达、刘元进，坑杀农民起义军。而翟让瓦岗寨、窦建德、杜伏威、林仕弘等农民起义军则屡次击败隋朝大军，发展壮大。
杨广想用血腥屠杀的恐怖政策恐吓人民，把抓获的人都杀死，却阻止不了更多农民起义的出现，反而使更多的人民参加到农民起义军中去，“所在蜂起”，“官军不能讨，以至隋亡”。农民起义发展为全国规模，杨广妄图遏止起义力量发展，下令各地郡县、驿亭、村坞筑城堡，将民众迁往城堡中居住，于近处种田，以图控制。他不愿正视农民起义蓬勃发展的现实，身边的佞臣也不以实情相告，谎称造反的农民“渐少”。
杨广从洛阳去江都，李密率领的瓦岗军逼围东都，并向各郡县发布檄文，历数杨广十大罪状。李渊在晋阳起兵，攻入长安，拥立杨侑为皇帝，遥尊杨广为太上皇。杨广在江都却越发荒淫昏乱，命王世充挑选江淮民间美女充实后宫，每日酒色取乐，又引镜自照，预感末日将到，锐意尽失的杨广晚年常引镜自照，对萧后和臣下说：“好头颈，谁当斫之！”
杨广见天下大乱，已心灰意冷，无心回北方，命修治丹阳宫，准备迁居那里，从驾的都是关中卫士，他们怀念家乡，纷纷逃归。这时，虎贲郎将元礼等，与直阁裴虔通共谋，利用卫士们思念家乡的怨恨情绪，推宇文述的儿子宇文化及为首，发动兵变，杨广闻变，仓皇换装，逃入西阁。被叛军裴虔通、元礼、马文举等逮获，杨广欲饮毒酒自尽，叛军不许，遂命令狐行达将其缢弑，时年五十岁。
杨广死后，由萧后和宫人拆床板做了一个小棺材，偷偷地葬在江都宫的流珠堂下，后陈棱集众缟素，为杨广发丧，备仪卫，改葬于吴公台下。杨广遇弑的消息传到洛阳，洛阳群臣拥立杨广之孙越王杨侗为帝，史称皇泰主，杨侗追谥杨广为明皇帝，庙号世祖，农民军领袖窦建德追谥杨广为闵皇帝，同年，李渊逼迫傀儡杨侑禅让，建立唐朝，追谥杨广为炀皇帝。不久，洛阳权臣王世充逼迫杨侗禅让，隋朝正式灭亡。
