北周宣帝时期的政治腐败，导致民不聊生，社会矛盾激化，统治集团内部分裂，给杨坚为首的汉人将领夺取政权创造了机会。580年，周宣帝病死，继位的周静帝年仅八岁，以大丞相身份辅政的杨坚，从而控制了北周的军政大权。相州（今河南安阳）、郧州（今湖北安陆）、益州（今四川成都）等地的总管曾先后举兵反对杨坚，都被杨坚所平定。581年，杨坚在消灭北周残余势力后，以“受禅”为名，废周静帝自立为隋文帝，国号为隋，改元开皇，定都大兴（今陕西西安）。
宇文恺受命修建大兴城
隋朝新立，隋文帝杨坚就对西汉以来的长安城提出了不少意见，大者如“有当代而屡迁，无革命而不迁”，小的方面如“故城制度狭小，宫殿多有倒塌，宫内多妖异，建城历史近八百年，水质碱卤（苦），不宜饮用”等等，都提了出来。既然是新朝新天子，需要换一个地方建新都，于情于理都属自然。因为汉长安城历时已久，城中宫宇朽蠹，供水、排水严重不畅，污水往往聚而难泄，以致生活用水多受污染，难以饮用；同时，位于龙首山北的汉长安城址附近不够开阔，也难以进一步扩大城市规模，而且北临渭水，地势低平，渭河不时南北摆动，常有水淹之患。各种主客观因素都显示有必要另择新址重建皇都。
可是，这新都的位置并未走远，而是选在了汉以来长安城东南面的龙首山南，就位置和距离而言，说“挪位”要比说“迁都”更恰当。由于隋文帝杨坚在后周时曾封为“大兴公”，为了突出王权重威，于是赐名“大兴城”。具体负责筹建的是左仆射高窣颎、将作大匠刘龙等人。
隋的新都城是隋文帝开皇三年（582年）六月下诏动工修建的，工程的具体设计和督造人是太子左庶子宇文恺。
宇文恺曾为隋王朝规划营建过宗庙、仁寿宫、文献皇后陵、隋大兴城和东都洛阳等工程。
字文恺构思、规划隋大兴城时，针对汉长安旧城存在的问题，借鉴了北魏洛阳、曹魏邺城、东魏北齐邺都南城、南朝建康等都城规划的经验，其规划布局的指导思想是既要突出传统的“皇极”思想，体现礼制等级、秩序，又要能够满足广大居民的居住和生活需求。
由于汉长安城过于狭小，城内居住用地明显不足，因此，隋大兴城的规模是本着宁大勿小的原则来确定的，东西长九千七百多米，南北长八千六百多米，总面积约八十四平方公里，约为汉长安城的两倍以上。这样惊人的规模，未免又有矫枉过正之嫌，所以隋大兴城南部约三分之一的城区相当空闲，利用率并不高。
汉长安城不仅规模狭小，且宫殿、官署与坊里相间杂，分区不整齐。为了严别尊卑、内外，不与民杂处，特地在宫城之外加筑皇城，把宗庙社稷和官署纳入皇城之内，作为宫城的屏藩。自此创立了皇城制度。这也是隋大兴城与前代的不同之处，为杨坚首创。
汉长安城中的未央宫居于西南一隅，背对居民区和市场，针对这个问题，隋大兴城将宫城布置在城北部的正中。皇城紧临其南，外郭从东西南三面环绕宫城和皇城。这也是宇文恺借鉴北魏洛阳的规划经验，进一步发展秦代“法天象地”规划思想的结果。宫布局严整的隋大兴城，城中心的太极殿象征北极星，以为天下之中，皇城的百官衙署象征环绕北辰的紫微垣，外郭城则象征向北环拱的群星。隋代对天象的认识和对北极星的崇拜，使得正北的方位也变得神圣起来，所以宫城以北设东西二十七里，南北三十三里的皇家苑囿—
—大兴苑，兼作宫城北面的防御屏障。
由于汉长安城“面朝后市”的布局并没有取得成功，未央宫背对居住区和市，相当别扭，隋大兴城在皇城的东南和西南，也就是朱雀大街两侧对称布置了东西二市，放弃了《考工记》“面朝后市”之制。东西两市各占两坊之地，内有“井”字形街道，四面各开二门，北侧临皇城南面的横街，位置正当东西两部分居住坊里的中心地带。在集中市制的情况下，百万人口的都城，仅仅只设了两市，对远离市的那些坊来说未免太不方便了，因此，隋唐两代城南的三分之一地区都比较空虚。
汉长安设虽有“八街九陌”，但是街道不够齐整。隋大兴城建有南北向的大街十一条，东西向的大街十四条，街道均作东西南北向，不仅笔直宽畅，排列得也异常整齐。诗人白居易在形容长安城的街道时说：“百千家似围棋局，十二街如种菜畦。”其中贯通东、西、南三面城门的六条大街是其主干大街，两旁还设有排水沟，并种植槐树和榆树。街道两边都是被围墙封闭的坊里或市，由于坊坊有墙，坊访有门，因此，街道就有点像胡同，看不到街房与店铺。朱雀大街是全城的中轴线，宽达一百五十五米，它与皇城南面的横街形成“T”形交叉。其街道之宽，实为中国古代都城所少见。
汉长安城的平民居住区大都分布在城外，布局也较乱，并设置众多陵县以分散都城的人口。隋大兴城的居住区面积和居住区占全城的比例较汉长安城要大得多。除宫城、皇城和东西两市以外，由经纬街道把全城分割成排列异常整齐的一百零八坊，以朱雀大街为界，分属长安和万年县管辖。皇城以南四列三十六坊的面积较小，只开东西两门，只设东西通道，其余的坊面积都较大，四面各设一门，内设十字路。各坊四面都有夯土围墙，坊门设专人看守，定时启闭，管理极其严格。
隋大兴城的设计极其严谨，但外郭城东南隅缺失一坊，并因置曲江池和芙蓉园而造成外郭城向外突出，有人认为这和古代中国流传广泛的“天不足西北，星辰西北移；地不足东南，以海为池”的观念有关。
大兴宫位于城北部正中，以太极、两仪、甘露、延嘉等四座大殿构成建筑的中轴，其他楼、阁、亭、榭不计其数。其东侧是太子居住的东宫，西侧是嫔妃居住的掖庭宫。大兴宫是按照“三朝”之制布局的。宫城南面有五个门，正中为承天门。承天门前的横街宽达四百一十一米，是举行各种重大仪式典礼的“外朝”。正殿太极殿是“中朝”。太极殿北的两仪殿，是皇帝日常处理政务的“内朝”。两仪殿之北地势稍低，属于“后寝”。
汉长安城在整体的设计布局上没有使用轴线对称的布局原则。宇文恺则将轴线与对称的布局形式发挥到了极至。宽达一百五十多米的朱雀大街是对称的中轴线，由皇城南门朱雀门到郭城南门明德门，长达“九里一百七十五步”，位于中轴线上的明德门有五个门洞，其他城门有三个门洞，主次分明。朱雀大街将全城分为东西两大部分，城门、坊里、市和道路等其他重要建筑物作对称布局。全城呈现出一种极为规整的棋盘式格局，规划极为严谨。强化中轴线，严格对称，这种都城规划布局的手法，因为能很好地突出宫城的核心地位而被后世广泛采用。
宇文恺在设计建造明堂时，首先还考察分析了明堂的历史和演变，绘制出明堂的工程设计图，并用木料“以一分为一尺，推而广之，冀轮奂有序”，制作了明堂的建筑模型。由此可见，宇文恺不愧为一代杰出的都城设计建造者。
首创科举取士制度
在秦朝以前，中国社会一直沿用分封制，选士用人也依靠世袭制度。西周时，天子以及诸侯分封天下。周礼之下，社会阶级分明。管理国家由天子、诸侯、卿、士分级负责。而各阶层按伦常，依照血缘世袭。到了东周，稳定的制度开始崩溃，有、等制度以外的人才开始为各国的国君服务。
“客卿”“食客”
到了汉朝，分封制度逐渐废弃，皇帝中央集权得到加强。皇帝为管理国家，需要提拔民间人才。当时采用了察举制，即由各级地方推荐德才兼备的人才。由州推举的称为秀才，由郡推举的称为孝廉。由于察举制缺乏客观的评选准则，逐渐出现了地方官员徇私，所荐者不实的现象。
魏文帝时，陈群创立“九
品中正制”，由中央特定官员，按出身、品德等考核民间人才，分为九品录用。晋、六朝时则一直沿用此制。九品中正制是察举制的改良，主要分别是将察举之权，由地方官改由中央任命的官员负责。但是，这制度始终是由地方官选拔人才。魏晋时代，世族势力强大，常影响中正官考核人才，后来甚至所凭准则仅限于门第出身。于是造成了“上品无寒门、下品无世族”的现象。不但堵塞了民间人才，还让世族得以把持朝廷人事，影响皇帝的权力。隋炀帝隋文帝（杨坚）称帝后，废除了以前选官用人的“九品中正制”，选官不问门第。规定各州每年向中央选送三人，参加秀才、明经等科的考试，合格者录用为宫。隋炀帝时，又创立了进士等科。这是科举制度的开始。“科举”即分科举士的意思。
科举制度顺应了历代庶族地主想在政治上得到应有地位的要求，缓和了他们和朝廷的矛盾，使他们忠心拥戴中央，有利于选拔人才，增强政治效率，对封建****中央集权的巩固起到了积极的作用。
隋炀帝（杨广）即位第一年，“君民建国，移风就在诏书中写道：教学为先，唐人封演在中说：
易俗，必自兹始。”《封氏闻见记》“炀帝即位，复兴教诱。”杨广恢复了被杨坚废除了的国子监、太学以及州县学。“教习生徒，具为课试之法，以尽砥砺之道。”奉命视察各州的专使除了其他任务外，还要发现有模范行为、文才出众和学有专长的人，经过考察，再把他们送往京师。
隋炀帝崇敬儒教与孔子，于大业五年下诏曰：圣德在躬，
“先师尼父，诞发
天纵之姿，宪章文武之道；命世膺期，蕴兹素王。而颓山之叹，忽逾于千祀；盛德之美，不在于百代。永惟懿范，宜有优崇。可立孔子后为绍圣侯，有司求其苗裔，录以申上。”
大业二年（606年）隋炀帝始建进士科，典定科举制度，这是中国历史上极其重大、影响极其深远的大事。他创建了对后世影响深远的科举制，开设进士科，那时的进士科以考政论文章为主，选择“文才秀美”的人才。《通典》说杨广优先考虑的是个人的品质而不是文才。炀帝时还增加了科举录取人数。至607年，考试科目已经有了十科。
，“文武有职事者，
大业三年（607年）炀帝诏令：以孝悌有闻，德行敦厚，节义可称，操履清洁，强毅正直，执宪不挠，学业优敏，文才秀美，才堪将略，膂力骁壮十科举人。”
大业五年（609年）炀帝又诏令诸郡以“学业皆通，才艺优洽，膂力骁壮，超群等论，在官勤慎，堪理政事，立性正直，不避强御，四科举人。”这些虽都是临时的取人之法，尚未形成制度，但分科举人的特征，已经具有科举制的雏形。
科举制度的创建，重才学品质而不重门第，削弱了门阀大族世袭的特权。“百官不得计考增级，必有德行功能，灼然显著者，擢之。”“魏、周官不得为荫。”这种“任人唯贤”的改革，为生活在社会下层的优秀知识分子提供了极好的机会。这无疑是异常高明的创举，对后世中国的用人制度具有极其深远的影响。
但是，任人唯贤的政治制度也触动了门阀大族的利益，为日后门阀大族的反叛埋下了祸根。
从隋朝开始，科举制度在中国实行了整整一千三百年，对中国以至世界都产生了深远的影响。隋唐以后的中国社会结构、政治制度、教育、人文思想，无不受科举的影响。
科举原来目的是为统治阶级从民间提拔人才。相对于世袭、举荐等选才制度，科举考试无疑是一种公平、公开及公正的方法。最初日本、韩国、越南都纷纷效法中国举行科举。十六至十七世纪，欧洲传教士在中国看见科举取士制度，在他们的游记中把它介绍到欧洲。十八世纪时的启蒙运动中，不少英国和法国思想家都推崇中国这种公平和公正的制度。英国在十九世纪中至末期建立的公务员叙用方法，规定政府文官通过定期的公开考试招取，渐渐形成后来为欧美各国仿效的文官制度。英国文官制所取的考试原则与方式与中国科举十分相似，很大程度是吸纳了科举的优点。因此有人称科举是中国文明的第五大发明。
后人一直视杨广为典型的亡国昏君，但是他所建立的功业是不朽的，大运河、科举制度无不影响深远，造福于中华。正如有人评价的一样：秦始皇做过的事，他（隋炀帝）多半也做了，但是他没有焚书坑儒；我们还可以说，隋炀帝做过的事，唐太宗多半也做了，但是唐太宗贞观时代远不及他大业前期富庶。然而，秦始皇、唐太宗都有“千古一帝”的美誉，隋炀帝却落了个万世唾骂的恶名。这只能说明儒家修史者对炀帝道义上的评价是苛刻的，因为他们把他描写成令人生畏的典型的“末代昏君”。在民间传说、戏剧和故事中，他的形象被作者和观众随心所欲的狂想大大地歪曲了。在中国的帝王中，他决不是最坏的，从他当时的背景看，他并不比其他皇帝更加暴虐。
成也运河，败也运河
作为京城，人口众多，除皇族官僚、外商使者、普通居民外，往往还要驻扎大量的军队，所以需要大量的粮食和货物。为了解决供需矛盾，运输就成为突出的问题。西汉时建都长安后，汉武帝采纳大司农郑当的建议，开凿了西起长安，东到黄河的漕渠，全长三百余里，把中原和江南的粮食运到了长安。
隋朝的政治和军事中心位于中国北方，尤其是关中地区，在统一过程中，为了运兵南下，开始修建运河。隋文帝曾于584年命宇文恺率众开漕渠。自大兴城西北引渭水，略循汉代漕渠故道而东，至潼关入黄河，长一百五十多公里，名广通渠，604年改名永通渠。但随着南北政治、经济和文化日益发展，修凿的局部运河，已经不能满足社会需要。沟通南北水道已经成为社会经济交流的迫切需要了。待全国统一后，为了将南方的粮食和纺织品运送到北方，又陆续开凿了数条运河。最终形成了以东都洛阳为中心，首尾相连的几条运河。
根据历史记载，隋炀帝曾三开运河。
第一次在大业元年（605年），隋炀帝即位第一年就征发百万士兵和夫役，下令开挖通济渠。早在战国初期，魏国就开凿了鸿沟（引黄河水循汴水，折南循沙水入颍）。通济渠是在鸿沟和下游的汴河两水基础上，加以疏浚的。通济渠以东都洛阳西苑为起点，引谷、洛二水入黄河，顺流东下，再从板渚（今河南荥阳北）引黄河水入汴河经商丘入安徽泗县，到盱胎（今江苏盱胎东北）入淮河，再顺河到达山阳（今江苏淮安）。同年又下令疏浚邗沟。早在春秋时期，吴王夫差下令开通长江和淮河之间的运河。因这条河流经吴国邗城（今江苏扬州）城，所以称为邗沟。隋朝大运河的邗沟，就是在春秋时期吴国邗沟的基础上疏浚的。
第二次在大业四年（608年），隋炀帝又征发河北民工百万，“将兴辽东战役，自洛口开渠达到涿郡，以通运漕”。隋炀帝下令开凿永济大运河示意图渠。从汜水县（今河南荥阳）东北引黄河水北上，连通沁水、淇水，至临清到天津会白河入海，北又与涿郡相通。跨越今河南、河北、北京、天津四省市，沟通黄河和海河水系，全长一千余公里。
第三次是大业六年（610年），隋炀帝下令开江南河，自京口（江苏镇江）到余杭（今杭州），运河宽十余丈，长八百余里，沟通了长江、钱塘江及太湖平原的多个水系。至此，大运河的开凿工程基本完成。
隋炀帝下令三开运河，仅用六年时间完工，构成了中国南北大运河，北起北京，南至杭州，把海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系沟通，全长二千七百余公里，成为中国南北水运的大动脉。
隋炀帝在修运河的同时，还在运河两岸筑起御道，种上杨柳树。从长安到江都，沿途建造离宫四十多处，沿运河还建立了许多粮仓，作为转运或贮粮之所。大运河的开通，促进了运河两岸城永济渠市的发展，江都、余杭、涿郡等城市很快繁荣起来。当时运河上，“运漕商旅，往来不绝”。大运河对隋唐时期的南北经济、文化交流，维护全国统一和中央集权制的加强，都起了积极的促进作用。大运河不仅加强了隋王朝对南方的军事与政治统治，而且使南方的物资能够顺利地到达当时的洛阳和长安，在有利于军事和政治的同时，南北方的文化交流也得到了有力的加强。
运河也成为宋、金、元、明、清时期的开封和北京的经济生命线，至今仍然发挥着巨大作用。所以唐代诗人皮日休有：至今千里赖通“尽道隋亡因此河，波。若无水殿龙舟事，共禹论功不较多”的诗句，高度评价了隋炀帝开凿大运河的功绩。
大运河为中国经济的发展起到了重大作用，在此后的千余年时间内成为沟通中国南北方的重要纽带。但在修建过程中，过重的劳役加重了普通百姓的负担，大运河的开凿必然脱离不开间接地屠杀人民，激化了阶级矛盾。在第二次修凿大运河时，在一百七十天的时间里，共征发民工二百余万，连妇女也被征用到开河工地，从事与男子一样的繁重劳动。此外，为赶造南巡时乘坐的龙舟和北征高丽时所用的赤舰、楼船，人们被迫从事繁重的劳动，造船的工匠由于久站水中，自腰以下都生了蛆，死者达三分之一。连年不断的徭役，使人民不堪重负。在开凿过程中又滥施酷刑，镇压民众抵抗运动，使得民怨沸腾，成为隋朝末年大起义的诱因之一。
大业十四年（618年）三月，隋炀帝见天下大乱，无法挽回，于是修治丹阳宫（今南京），准备迁居那里。但从驾的都是关中卫士，他们怀念家乡，纷纷逃离。这时，虎贲郎将元礼等，与监门直阁裴虔通共谋，利用卫士们思念家乡的怨恨情绪，推大将宇文述的儿子宇文化及为首，发动兵变，宇文化及逼缢隋炀帝。炀帝死后连个像样的棺材也没有，萧后和宫人拆床板做了一个小棺材，偷偷地葬在江都宫的流珠堂下。唐朝平定江南后，于贞观五年（631年），移葬于雷塘（今扬州市北十五公里雷塘南平冈上）。