百步之内时，才下令：“全军出击！”顿时，隋军骑兵分为两路，如离弦之箭般冲向突厥骑兵。杨素身先士卒，手持长矛，冲入突厥阵中，斩杀数名突厥将领。麾下士兵见状，士气大振，奋勇杀敌，与突厥骑兵展开了激烈的搏杀。
突厥骑兵本以为隋军骑兵不堪一击，却没想到隋军骑兵不仅骑术精湛，且配合默契，战斗力极强。双方激战数个时辰，突厥骑兵逐渐不支，达头可汗见势不妙，想要率军撤退，却被隋军骑兵缠住，无法脱身。此时，杨素又下令派出预备队，从突厥骑兵的侧翼发起突袭，突厥骑兵顿时大乱，纷纷溃散。
达头可汗在乱军中被隋军士兵砍伤，只得率领残部狼狈逃走。隋军乘胜追击，斩杀突厥士兵万余人，缴获马匹数万，取得了一场大胜。经此一战，突厥元气大伤，达头可汗再也无力入侵隋朝边境，北方边疆得以安定。
战后，隋文帝得知杨素大败突厥，龙颜大悦，下旨褒奖杨素，称其“勇冠三军，谋深似海，破突厥而安北疆，功盖当世”，加封杨素为尚书右仆射，与高颎共同辅佐朝政，成为隋朝的宰相之一。此时的杨素，已达到了人生的巅峰，权倾朝野，深受隋文帝的信任与倚重。
杨素成为尚书右仆射后，虽身居高位，却始终保持着谨慎的态度。他深知，“功高震主”乃是历代功臣的大忌，尤其是隋文帝杨坚虽为明君，却也生性多疑，若不懂得收敛锋芒，迟早会引来杀身之祸。因此，在朝堂之上，杨素从不轻易发表与隋文帝相悖的意见，对于隋文帝的决策，即便有不同看法，也会在私下里委婉进谏，而非在朝堂上公开反对。
同时，杨素也十分注重与其他大臣的关系。当时的左仆射高颎，乃是隋朝的开国功臣之一，才华横溢，深得隋文帝信任。杨素与高颎虽在政见上偶有分歧，却始终保持着相互尊重的态度，从未因权力之争而相互倾轧。此外，杨素还十分爱惜人才，对于有才华的年轻官员，他总是不遗余力地提拔举荐，如后来的名将史万岁、贺若弼等人，都曾得到过杨素的赏识与提拔。
不过，杨素的谨慎，并未完全消除隋文帝的猜忌。随着杨素的威望日益增高，隋文帝对他的态度也逐渐发生了变化。开皇末年，隋文帝晚年多疑，对大臣的猜忌愈发严重，杨素虽小心翼翼，却仍难免受到牵连。一次，隋文帝生病，杨素前往宫中探望，因担心隋文帝的病情，便在宫外的走廊上徘徊，此事被隋文帝得知后，却认为杨素“窥探宫禁，心怀不轨”，对他的信任度大大降低。
仁寿四年（604年），隋文帝病逝，隋炀帝杨广继位。杨广在做晋王时，曾与杨素结为盟友，杨素在杨广争夺太子之位的过程中，给予了他很大的帮助。因此，杨广继位后，对杨素十分感激，加封他为司徒、楚国公，赏赐无数。但杨广同样是一个猜忌心极重的君主，他虽重用杨素，却也对杨素的威望与权力感到忌惮。
杨素深知杨广的为人，故在隋炀帝继位后，更加谨慎，尽量避免参与朝政，只在关键时刻为隋炀帝出谋划策。大业元年（605年），隋炀帝下令开凿大运河，杨素曾多次上书，建议在开凿过程中注重民生，避免过度劳役百姓，隋炀帝虽表面采纳，却并未完全照办。大业二年（606年），杨素因病去世，享年不详。
杨素去世后，隋炀帝追赠他为光禄大夫、太尉公，谥号“景武”，并为他举行了隆重的葬礼。但不久后，隋炀帝便因忌惮杨素的家族势力，对杨素的儿子杨玄感等人进行打压。后来，杨玄感因不满隋炀帝的统治，发动叛乱，最终兵败被杀，杨素的家族也因此受到牵连，逐渐衰落。
纵观杨素的一生，他既是隋朝的开国功臣，也是定国安邦的名将。他平陈破虏，安定南北，为隋朝的统一与稳定做出了不可磨灭的贡献；他治军严明，善用谋略，创造了多次以少胜多的经典战役，堪称中国古代军事史上的杰出将领。《隋书》中评价他“多权略，乘机赴敌，应变无方”，唐太宗李世民也曾说：“杨素之才，非唯武将，亦兼文臣之智，隋室之兴，素功不可没。”
