其实唐太宗对侯君集谋反之事早有察觉，起初，唐太宗让李靖教授侯君集兵法，侯君集对太宗说：“李靖想要造反，因为他将兵法中隐微的地方隐瞒，没有告诉我。”唐太宗又问李靖，李靖说：“现在中原无事，臣之所教，足以制伏四夷，而侯君集想要学习更多的机谋权术，这就说明是他想造反。”太宗想了想，没说什么，便辞退了李靖。
后来在平定高昌的庆功宴上，江夏王李道宗对太宗道：“君集智小言大，举止不合乎臣下的礼节，以臣观之，将来必然有不轨之事。”唐太宗问道：“你怎么知道的？”李道宗不慌不忙地回道：“我见他恃有微功，深怀矜伐，耻于在房玄龄、李靖之下。虽为吏部尚书，并不能满足他的志向，非毁时贤，常常有不耐烦的言论。”唐太宗说：“不能凭借一时想法乱讲，浪生猜测。他功勋才用，没有不堪重用的，朕岂能在乎高官厚爵？只是时间还没有到而已。”对待侯君集仍是一如既往。并于二月二十八日，唐太宗为稳定朝局，命人画二十四功臣图于凌烟阁，一切皆仿照真人大小，侯君集名列其中，位于第十七名。
四月初一，李承乾的行动被人告发，侯君集被牵连下狱，此时贺兰楚石又告发他谋反的事。唐太宗召见侯君集说：“我不想叫那些只会使刀拿笔的官僚侮辱了你，所以才亲自询问调查。”侯君集起初不认罪。唐太宗便召见贺兰楚石详细陈述始末原委，又拿出与李承乾来往的书信启给他看，侯君集理屈词穷，只得服罪。依律，侯君集当满门抄斩，但太宗想到侯君集一直是自己的股肱大臣，跟随自己多年，立下赫赫功勋，太宗有些犹豫不决，便对文武百官求情道：“以前家国还没有定下来的时候，君集实在鞠躬尽瘁，我不忍心将他置之于法。我乞求诸公放他性命，公卿能够答应我吗？”一般来说，皇帝求情，大臣们总会网开一面，不过侯君集佣兵太重，倘若放虎归山，总是让人心有馀悸，以长孙无忌、张亮、褚遂良等为首，皆坚持按<大唐律>处置，所以众大臣一起上书：“君集之罪，天地所不容，请诛之以明大法。”唐太宗无可奈何之下，只好对侯君集说：“与公长诀矣，而今而后，我只有看见你的遗像了！”说罢，潸然泪下。侯君集心知肚明，也磕头表示服罪。因张亮有“先见之明”，迁为刑部尚书，参预朝政。
四月初六，侯君集因谋反被杀于玄武门外，所有的家产没收充公。临刑前，
侯君集从容不迫，大踏步走上监斩台，吃过断头肉，眼望长空，想起数十年血站，感慨万分。回头对临斩官说：“我侯君集岂是反叛者吗，竟然蹉跌至此！不过曾经为大将，破灭二国，颇有微功。请你代我为告诉陛下，乞求放过我的一个儿子，以守祭祀。”监斩官道：“受人之托，必办衷心之事，我一定不辱使命。”说完吩咐道：“行刑！”场外围观者人山人海，其中不乏大员老臣，尽皆有兔死狐悲之叹。
太宗听说侯君集临行言，特意开恩，留下了他的妻子和一个儿子，将他们发往岭南○13(今广东钦山港)。人论太宗此举太过，其实太宗将母子迁移到荒芜之地，未尝不是一件好事。