长久以来，瓦岗军最直接之对手，就是盘踞东都洛阳的旧隋势力。更直接一点讲，是掌握了洛阳二十几万兵马的郑国公王世充。王世充察觉瓦岗军有隙可乘，于是乘机发十万兵马南渡洛水，直扑瓦岗军而来。荣阳城中听闻军情，直是一夕数惊。
危急关头，沈落雁率兵五万，北上迎敌。此战之中，美人儿军师大发雌威，以声东击西之计屡屡蒙骗过隋军，使其疲于奔命，却始终抓不住瓦岗军的主力。再加上率领左右两翼的将领，如王行本、王泰镇、王世恽、王道徇等王世充的亲族心腹尽在一夕之间离奇死亡，导致两翼大乱，无法调度。
沈落雁乘机指挥瓦岗军先击败了左右两翼，然后分兵截断王世充主力的后路。王世充大惧，于是率兵奋力突围，被沈落雁预先埋伏在在洛水之畔的主力打了个落花流水。王世充的侄子王仁则见势不妙，领军拼死殿后，掩护王世充撤退。却被南陈太子陈胜冲阵斩杀。至此隋军十万大军之中，被斩杀三万多，收降三万多，另有两万则各自走散。王世充仅能率领不足一万残兵撤退回洛阳，可谓惨败。沈落雁则大胜凯旋。
经此一役，不但瓦岗军的士气和声势再度高涨，更令天下人皆知李密和翟让虽死，但沈落雁领导下的瓦岗军，绝对只会比以前更加可怕。与此同时，沈落雁回到荣阳之后论功行赏，众人这才知道，原来击杀王行本、王泰镇等人者，同样也是陈胜。
虽然功劳最大，但陈胜并不居功，更不受赏。沈落雁于是与瓦岗众将领共尊陈胜为“大路元帅”，号称其位在大龙头之上。消息传出，天下人方才如梦初醒。原来继承翟让和李密地位的，根本不是沈落雁，而是南陈太子陈胜。而陈胜只担当这个大路元帅，明显是效法突厥武尊毕玄与高句丽弈剑大师傅采林。
可是陈胜为何如此，则天下人又众说纷纭，莫衷一是了。最广为流传的讲法，则是说陈胜念念不忘恢复祖宗基业，曾经发誓在攻占南陈故土之前，绝不肯正位称王称帝。
洛水之战以后，王世充元气大伤，几乎无力再威胁瓦岗军。沈落雁原本企图一鼓作气，强攻洛阳。但陈胜却认为洛阳乃天下罕有的坚城，强攻坚城，绝非明智之举。于是建议瓦岗军改为向四周发展，逐步蚕食洛阳的附属地盘，孤立洛阳本身。
沈落雁听从了这个建议，于是发兵攻打黎阳仓和回洛仓，并且一举成功。得到充足军粮的同时，也以南陈太子陈胜的名义开仓放粮，以收揽民心。各地小股义军和旧隋将领、官吏，纷纷闻风而降。瓦岗军的地盘虽然没有因此扩张太多，但之前翟让和李密双双死亡所带来的不利影响，已经被彻底扫除一空。取而代之者，则是南陈太子陈胜名声大振，中原大地之上，到处皆是称颂南陈太子恩德的老百姓。
洛阳已经不足为患，瓦岗军于是摆脱了东都隋军的牵制，开始准备向南边的江淮地区用兵。而这个动作，也似乎印证了先前南陈太子企图先恢复南陈领土的传闻。另一方面，瓦岗军暂时放过了洛阳，洛阳面对的外部压力减少，内部各势力登时就不安分起来了。具体来说，是掌握洛阳朝廷的独孤阀，和掌握洛阳兵权的王世充，这两大巨头相互之间的矛盾冲突越来越激烈，甚至已经到了水火不容的地步。
独孤阀是朝廷外戚，实力根深蒂固。王世充虽然被瓦岗军大败，可是实力尤存，未至于一蹶不振。双方斗来斗去，终于还是王世充这握着枪杆子的比较占上风。眼看形势不妙，独孤阀于是就想到了要引入外援的方法。而这个外援……竟然就是陈胜。
其实认真说起来，独孤阀会想到找陈胜帮忙，也并不算太奇怪的事。当日陈胜在江都，就曾经和独孤阀打过一番交道。当然，私底下独孤阀并没安什么好心，暗地里打过和氏璧和杨公宝库的主意。但至少在表面上，双方并未反目成仇。
而且，当时宇文阀的阀主宇文伤发动兵变，杀掉了独孤阀的重要人物独孤盛。但陈胜却又杀掉了宇文伤，更放过了独孤策和独孤雄，也可以说是，他对独孤阀有恩的。
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