此成为朋友。另有说法是，武士彟曾出计平定杨玄感之乱，李密因此邀请他加入自己阵营，武士彟判断李密不能成事，却认为新任太原留守李渊英明神武，值得效忠，于是主动投递名刺拜谒，李渊亦将他视为心腹。
李渊做太原留守时，武士彟被他辟为行军司铠参军，成为留守府中主管军事装备的幕僚。另一方面，他并非把宝押在李渊一人身上，同时也属于负责监视李渊的太原副留守王威的亲信。隋朝大业十三年（617年），李渊父子见隋朝大势已去，决定趁乱起兵，夺取天下。其中武士彟起到一定作用，他力劝李渊起事，并假托听到空中有称唐公为天子者。还说自己曾经梦见李渊骑马而登天，俱以手扪日月，并将自己撰写的兵书献给李渊阅读，李渊大喜，约定共享富贵。
随后，李渊广招兵士，全由亲将刘弘基和长孙顺德统领。这番举动引起了太原副留守王威、高君雅的怀疑，他们质问武士彟说：“刘弘基、长孙顺德都是征高丽时的逃兵，我们准备逮捕审讯他们。”武士彟回答：“他们如今是唐公（李渊）的门客，如果这么做，会有麻烦。”因此王威和高君雅虽有疑但未行动。李渊令武士彟秘密埋伏士兵在宫城东门外，以备不测，留守府司兵参军田德平发觉了这一情况，欲告发于王威，武士彟警告他说：“现在兵将全是唐公的部下，城中募来的新兵都归晋阳令刘文静所管，王威跟高君雅只是寄身副留守之位而已，他们能怎么样？”田德平于是作罢。
晋阳起兵后，李渊建立大将军府为行政中枢，武士彟以大将军府铠曹参军，随大军一同攻取长安，封寿阳县开国公，历任光禄大夫、礼部侍郎、黄门侍郎。李渊称帝建唐后，封他为义原郡开国公，于武德元年（618年）八月六日将他列入十七名“太原元谋功臣”之一，有罪可免死一次。
杨达女儿住在东都洛阳教义坊，坊内有寺庙，杨氏信佛，眼看自己的婚事迟迟没有着落，她就想出家当女居士，不过唐高祖李渊和桂阳公主联手做媒，让她嫁给了武士彟。
武士彟原有妻子，但是早死，留有两个儿子，乃是武元庆和武元爽。
杨氏四十四岁时，正式嫁给武士彠，成为继室，生了三女：长女武顺，次女就是心月狐转世将来当女皇帝的武则天；三女武氏。
据说当武则天还在幼年襁褓中时，袁天罡一见到武则天的母亲杨氏便吃惊地说：“夫人的骨相，一定能生贵子！”武则天的母亲便把两个儿子武元庆、武元爽领出让袁天罡相面，可是袁天罡一看说可以官至三品，只不过是能保家的主儿，还不算大贵。杨氏又唤出武则天的姐姐武顺（后封韩国夫人）让袁天罡相，袁天罡称“此女贵而不利夫”。最后由保姆抱出穿着男孩衣裳打扮的武则天，袁天罡一见襁褓中的武则天大为震惊，说她“龙瞳凤颈，极贵验也”，但又遗憾地说：“若为女子，前程不可限量，将来必为天下之主！”
贞观五年（631年）十二月，武士彟以朝集使身份进京，并请求李世民封禅，未获允许，旋调任荆州都督。
贞观九年（635年）五月，太上皇李渊驾崩。在荆州都督任上的武士彟得知消息，悲痛成疾。李世民屡遣名医诊治，武士彟仍因医治无效而逝世，享年五十九岁。
武士彟去世后，李世民命并州都督李世积主办丧事，棺木及丧葬费用都由政府支给，将武士彟的灵柩运回并州老家安葬，追赠礼部尚书，谥号为“定”。
接着不久，贞观十年，长孙皇后去世。到了贞观十一年（637年）十一月，唐太宗李世民驾幸洛阳宫，听说十四岁的武则天“容止美”，遂召她入宫，封为五品才人，赐号“武媚”。武则天入宫前，向寡居的母亲杨氏告别时说：“侍奉圣明的天子，岂知非福？为何还要哭哭啼啼、作儿女之态