605年,隋炀帝即命开凿大运河,“发河南诸郡男女百余万,开通济梁,自西苑引谷、洛水达于河(黄河),自板诸引河通于淮”,长1000多公里。
608年,隋炀帝沿洛阳东北方向开凿永济渠,沟通沁河、淇水、卫河,通航至天津,接着,溯永定河而上,通涿郡。
610年,隋炀帝继续开凿江南运河,使得镇江至杭州段通航。
至此,以京都洛阳为中心,通过通济渠、永济渠两大渠道,沟通了海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,总长2700公里的中国南北大运河全线贯通。
大运河的主要功能是漕运。隋唐时期,洛河帆樯林立,泊船常有万余艘,洛阳成为中国最大的商品集散地,也是世界上较为繁华的大都市之一。洛阳的粮仓规模宏大,著名的有回洛仓、含嘉仓、兴洛仓、洛口仓等,其中仅洛口仓就存粮上千万石。后来唐太宗攻下洛阳后估计,隋末的粮储“得供五六十年”。
隋炀帝还把大运河作为巡幸江南的水路。他从洛阳出发,乘坐4层宫殿大龙舟,前呼后拥,船舸数百。因此,大运河两岸建有平整的御道,以便数万纤夫和士兵行走;沿途建有40余座离宫别院,可供他休息并寻欢作乐。
以洛阳为中心的大运河兴盛了六七百年,直到元朝。元世祖忽必烈统一全国后,政治中心移到北京。为缩短北京至杭州的船程,忽必烈下令取直大运河,在山东等地新修渠道。这样,大运河不再绕道洛阳,就是我们今天看到的京杭大运河。