公元604年，春季，正月，隋文帝准备前往仁寿宫避暑，术士章仇太翼极力劝谏，文帝不听。章仇太翼说：“这次出行恐怕陛下再也回不来了！”文帝大怒，把他关押在长安监狱，约定返回后就处死他。甲子日，文帝抵达仁寿宫。乙丑日，下诏将赏赐、开支等大小事务，全部交给皇太子处理。夏季，四月乙卯日，文帝生病。六月庚申日，朝廷再次大赦天下。秋季，七月甲辰日，文帝病情加重，卧床与百官诀别，握着大臣们的手抽泣不止，下令太子赦免章仇太翼。丁未日，文帝在大宝殿去世。
隋文帝性格严肃庄重，令行禁止，勤于处理朝政。每天清晨就临朝听政，直到太阳西斜仍不知疲倦。他虽然对财物吝啬，但赏赐有功之臣时，却毫不吝惜；有将士战死，必定给予优厚抚恤，还派使者慰问他们的家属。他爱护百姓，鼓励农桑生产，减轻徭役赋税。自己的生活务求节俭朴素，车马服饰等用物，破旧了就随时修补使用；除非举办宴会，平时吃饭不过一道肉菜；后宫妃嫔都穿着洗过的衣服。天下人都受其感化，开皇、仁寿年间，男子大多穿绢布衣服，不穿绫罗绸缎，衣带装饰只用铜铁骨角，没有金玉饰品。因此粮食布帛日益富足，仓库充盈。文帝刚接受禅让时，全国民户不满四百万，到他晚年，超过八百九十万，仅冀州就有一百万户口。但他生性猜忌苛刻，容易听信谗言，功臣旧部没有能始终保全的；甚至对自己的子弟，也如同对待仇敌一般，这是他的缺点。
当初，文献皇后独孤氏去世后，宣华夫人陈氏、容华夫人蔡氏都受到文帝宠爱。陈氏是陈高宗的女儿，蔡氏是丹杨人。文帝在仁寿宫病重时，尚书左仆射杨素、兵部尚书柳述、黄门侍郎元岩都进入内殿侍奉，召皇太子住进大宝殿。太子担心文帝去世，需要预先防备，便亲自写信密封后派人询问杨素；杨素逐条列出应对事宜回复太子。宫人误把这封信送到了文帝那里，文帝看后大怒。陈夫人清晨出去更衣，被太子逼迫，她奋力抗拒才得以脱身，回到文帝身边。文帝见她神色异常，便询问缘由，陈夫人流泪说：“太子无礼！”文帝听后怒不可遏，捶着床说：“畜生怎么配托付大事！独孤氏误了我！”于是叫来柳述、元岩说：“召我的儿子！”柳述等人准备去叫太子，文帝说：“是杨勇！”柳述、元岩出宫起草诏书。杨素得知后，立刻将此事告诉太子，两人伪造诏书逮捕柳述、元岩，将他们关押在大理狱；又调东宫士兵驻守皇宫，门禁出入都由宇文述、郭衍节制；派右庶子张衡进入寝殿侍奉文帝，把后宫妃嫔全部赶到其他房间。不久，文帝去世。因此朝廷内外对文帝之死议论纷纷。陈夫人和后宫妃嫔听到变故，吓得相互战栗，面无人色。傍晚时分，太子派使者送来一个小金盒，盒口贴了纸条，太子亲自署名封缄，赐给陈夫人。陈夫人见了，惶恐不安，以为是毒药，就不敢打开。使者催促了好几次，她才忐忑不安的打开，里面原来是几枚同心结。宫女们看后都很高兴，相互说：“这下可以免死了！”陈夫人却愤怒地坐下，不肯致谢；宫女们一起逼迫她，她才起身向使者行礼。当天夜里，太子与陈夫人发生了不正当关系。
乙卯日，朝廷为文帝发丧，太子即位，是为隋炀帝。恰逢伊州刺史杨约前来朝见，炀帝派杨约进入长安，更换留守官员，伪造文帝诏书，赐前太子杨勇死，将他缢杀；然后部署军队，公布文帝去世的消息。炀帝听说后，说：“杨约果然能担当大任。”追封杨勇为房陵王，但不给他立继承人。八月，丁卯日，文帝的灵柩从仁寿宫运到长安；丙子日，停放在大兴前殿。柳述、元岩都被削去官籍，柳述流放龙川，元岩流放南海。炀帝命令兰陵公主与柳述断绝关系，想让她改嫁；公主以死发誓，不再上朝，上表请求与柳述一同流放，炀帝大怒。公主最终忧愤而死，临终前上表请求葬在柳家墓地。炀帝更加愤怒，竟然不哭，葬礼也十分简单。
太史令袁充上奏说：“陛下即位的年份，与唐尧接受天命的年份相同。”暗示百官上表祝贺。礼部侍郎许善心议论说：“国丧刚结束，不宜举行祝贺仪式。”左卫大将军宇文述一向厌恶许善心，暗示御史弹劾他；许善心被降为给事郎，品级降低二等。
汉王杨谅受到文帝宠爱，担任并州总管，管辖范围从太行山以东到沧海，南至黄河，共五十二州；文帝特许他遇事可自行决断，不必拘泥于律令。杨谅自认为占据天下精兵之地，看到太子杨勇因谗言被废，心中常常感到不满；到蜀王杨秀获罪后，他更加不安，便在暗中积蓄力量，图谋不轨。他对文帝说：“突厥正强大，应该加强军事防备。”于是大规模征发工匠，修缮兵器，招集亡命之徒，身边的亲信近臣将近数万人。突厥曾侵犯边境，文帝派杨谅抵御，结果被突厥打败；他麾下的八十多名将帅因此被免职，都发配到岭南戍边。杨谅因为这些人是自己的旧部，便上奏请求留下他们，文帝大怒说：“你身为藩王，只应恭敬地遵守朝廷命令，怎么能私下议论旧部，破坏国家法令！唉，你一旦没有我，要是敢轻举妄动，别人捉拿你就像抓笼子里的小鸡一样容易，用得着这些心腹吗！”
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