隋将
张须陀进攻瓦岗，邴元真和王当仁等设伏将其击败，张须陀和部下
樊虎、唐万仁等战死，
秦琼和
罗士信归降瓦岗。邴元真在此战后地位大增，后逐渐发展为
瓦岗军中的一名核心将领。之后瓦岗军内部矛盾爆发，
李密在宴会上设伏杀死了翟让，邴元真和单雄信、
徐世勣也差点死于宴会厅，他们开始对李密不满。李密成为瓦岗军的首领之后，邴元真被任命为书记，并镇守洛仓。盘踞洛阳的
王世充素来和李密有矛盾，于是派人离间邴元真等人和李密的关系。李密对待瓦岗军翟让旧部很不留情面，因此邴元真和罗士信等中了离间计，暗中归降了王世充。唐朝
武德元年王世充与李密交战于
邙山，李密不敌后撤。此时邴元真在洛仓开城投降，导致李密的军队失去了重要的据点和粮仓，士气大溃，最终
瓦岗军被王世充彻底击败。王世充非常优待邴元真，任命其为
滑州行台仆射。
濮州刺史杜才干也是李密的旧将，他怨恨邴元真的叛变，于是率人到滑州，骗邴元真出城，将他袭杀，之后降唐。邴元真的首级被杜才干带到
李密的坟墓前祭奠李密。