長孫晟，字季晟，生性通敏，略涉書史，善於騎射，矯捷過人。
當時周朝崇尚武藝，貴族子弟都因有武藝而覺得了不起，每每與他騎馬射箭，那些人都在他之下。
十八歲，任司衛上士，初不出名，人們還不認識他。
只有隋高祖一見他，就嗟歎不已，於是攜起他的手而對人們說：「長孫郎武藝超群，剛與他交談，他又有很多奇策。
以後的名將，難道不是他嗎？」北周宣帝時，突厥的攝圖請求與北周通婚和親，朝廷以趙王宇文招之女嫁給他為妻。
但北周與攝圖各相誇耀實力，都選拔驍勇之士以作使者，北周因派長孫晟為汝南公宇文神的副使，送千金公主到攝圖的牙旗之下。
前後使者數十人，攝圖多不禮遇，獨對長孫晟特別喜愛，每每與他一起遊獵，留他在突厥到年底。
曾有二雕飛著爭肉吃，攝圖給長孫晟兩支箭，說：「請射取它們。」長孫晟於是彎弓奔去，遇雕相奪，於是一發而射穿兩雕。
攝圖歡喜，讓各位子弟貴人都與他親近，以學習彈射。
攝圖的弟弟處羅侯名叫突利設，尤得眾心，但被攝圖忌恨，因此密派心腹，偷偷與長孫晟結盟。
長孫晟和他一起遊獵，因便考察山川形勢、部眾強弱，全都知道了。
當時隋高祖為北周丞相，長孫晟把情況告訴高祖。
高祖大喜，升他當奉車都尉。
到開皇元年(581)，攝圖說：「我是周家的親戚，現在隋公自立為帝，我不能制服他，又有什麼面目見人呢？」因此與高寶寧攻陷臨渝鎮，與各部落相約，一起南侵。
高祖剛剛登基，因此很害怕，就修築長城，發兵屯駐北境，命令陰壽鎮守幽州，虞慶則鎮守并州，屯兵幾萬人以為防備。
長孫晟早就知道攝圖、玷厥、阿波、突利等叔侄兄弟各統強兵，都號可汗，分居四面，內懷猜忌，外示和好。
對他們難以力征，容易離間。
因此上書高祖說：「我聽說，喪亂到極點，必然招致昇平。
因此上天啟其機運，聖人成其要務。
皇帝陛下正在百王之末，遇千載之期，中原雖然安定，但戎敵尚為梗阻。
這時發兵討敵，還不是時候；放著他們不管，又會遭到侵擾。
所以應該秘密策劃，漸漸攘除他們。
計策失當則百姓不寧，計策合適則是萬代之福。
吉凶所繫，誠請詳思。
我在北週末年，曾經忝列外使，匈奴實情，我都知道。
玷厥與攝圖相比，兵強但位下，表面上屬攝圖管，內地裡矛盾已很突出。
如鼓動他的不平之情，他們必將打內戰。
另外，處羅侯是攝圖的弟弟，奸詐多謀而勢力弱小，他曲己迎眾，國人喜歡他，因此被攝圖忌恨，他的心裡很不安定，跡像已顯示出矛盾，他心裡實際上很是疑懼。
又，阿波是個首鼠兩端的人，他在幾個人中間，很怕攝圖，受到他的牽制，誰強大他就跟誰，沒有一個定心。
現在應該遠交近攻，離間強者，而聯合他們中的弱者，派使者到玷厥那裡去，與阿波聯合，那麼，攝圖就會回兵，自防其右邊的地盤。
另引導處羅侯，讓他連結奚人、靅人，那麼攝圖就會又分兵馬，去防備他左邊的地盤。
攝圖首尾猜疑，心腹離心，十幾年後，我國再乘機討伐，必可一舉殲敵了。」皇上看表大喜，因此召長孫晟來和他說話。
長孫晟又口述形勢，手畫山川，寫出突厥的虛實，都瞭如指掌。
皇上歎賞不已，全部採納他的計謀。
朝廷因此派太僕元暉出伊吾道，讓他拜訪玷厥，賜給他狼頭纛，假裝對他很欽敬，對他很禮貌。
玷厥的使者來朝，讓他處在攝圖的使者之上。
反間之計既已推行，突厥果然互相猜忌。
朝廷任長孫晟為車騎將軍，出黃龍道，送一些錢給奚人、靅人、契丹人，讓他們當嚮導，得以到處羅侯的住處，與他深深交好，引誘他，讓他內附朝廷。
開皇二年(582)，攝圖的四十萬騎兵從蘭州入侵，到了周盤，打敗達奚長孺的部隊，還想南侵。
玷厥不同意，帶兵而去。
當時長孫晟，又遊說染干，讓他假告攝圖說：「鐵勒等謀反，想襲擊你的牙地。」攝圖於是很害怕，帶兵出塞去了。
幾個月後，突厥人大舉入侵。
朝廷派八道元帥分兵拒敵。
阿波到了涼州，與竇榮定交戰，賊帥屢屢敗北。
當時長孫晟是偏將，竇榮定派他對阿波說：「攝圖每次來打仗，都獲得很大的勝利。
阿波才到內地，就被打敗了。
這是突厥人的恥辱，難道你心裡不慚愧嗎？而且攝圖與阿波，兵力本來差不多。
現在攝圖天天取勝，被眾人推崇，阿波出師不利，為國家帶來恥辱。
攝圖肯定會把罪過歸結到阿波頭上，成就他早有的計謀，消滅你這一支北牙。
請你好好想一想，你能對付攝圖嗎？」阿波的使者來了，長孫晟又對他說：「現在，達頭已與我隋國聯合，但攝圖卻拿他沒辦法。
可汗何不依附隋國天子，連結達頭，互相聯合，成為強者，這是萬全之計。
何必喪失兵馬，自遭罪過，歸去在攝圖手下，受他的凌辱和殺戮呢？」阿波採納了這個建議，因而留兵塞上，派人隨長孫晟入朝。
攝圖與衛王的軍隊相遇，在白道一帶作戰，敗走到磧。
他聽說阿波心懷二意，於是掩襲北牙，全部俘虜了阿波的部眾，殺了阿波的母親。
阿波無法回家，往西跑到玷厥那裡，借了十幾萬人馬，向東襲擊攝圖，又得到了北牙失地，收到了散兵幾萬，與攝圖作戰。
阿波屢屢得勝，其勢力更大。
攝圖又派使者到隋朝來上貢，北周公主也請求改姓楊，乞求當高祖的女兒，皇上同意了。
開皇四年(584)，派長孫晟當虞慶則的副使，出使到攝圖處，賜北周公主姓楊，改封她為大義公主。
攝圖奉詔，卻不肯下拜。
長孫晟上前說：「突厥與隋，都是大國天子，可汗不起身下拜，怎敢違逆你的意願？但你的夫人是隋帝之女，那麼你就是大隋的女婿，你為什麼無禮，不孝敬你岳父呢？」攝圖於是笑著對他的達官們說：「應該下拜岳父，我聽就是了。」於是才下拜授受詔書。
長孫晟出使突厥，能按聖旨辦事，因此被授為儀同三司、左勳衛車騎將軍。
開皇七年(587)，攝圖死去。
朝廷派長孫晟持節授他的弟弟處羅侯為莫何可汗，讓他的兒子雍閭為葉護可汗。
處羅侯請長孫晟上奏朝廷說：「阿波被老天爺所滅，只與五、六千騎兵在山谷間，願聽聖旨，當取他獻給朝廷。」高祖於是召文武百官商議這事。
樂安公元諧說：「請讓他到阿波處，砍下阿波的頭，以懲罰他的罪惡。」武陽公李充說：「請把他活捉入朝，當眾殺他。」皇上對長孫晟說：「你以為如何？」長孫晟回答說：「若論突厥人背叛，那應該都予以施刑。
現在，他們兄弟互相消滅。
阿波有罪，但不是對國家。
如在他窮困時捉來殺他，恐怕不是招致遠人的辦法。
不如讓阿波與處羅侯兩存之。」皇上說：「好！」開皇八年，處羅侯死了，朝廷派長孫晟前往吊口言，並把陳國所獻的寶物送給雍閭。
開皇十三年(593)，內地流放者楊欽逃到突厥，詐言彭公劉昶和宇文氏女謀劃反隋，說是他們派他來突厥，秘密地告訴公主的。
雍閭信了這話，就不向朝廷上貢了。
朝廷又派長孫晟出使突厥，觀察情況。
公主見了長孫晟，出言不遜，又派她的相好的安遂迦與楊欽謀議，煽動迷惑雍閭。
長孫晟回到京師，把情況全部報告朝廷。
朝廷又派長孫晟去突厥要索楊欽。
雍閭想不給，假裝說：「查了客人，沒有這個人。」長孫晟於是賄賂他的達官，知道楊欽所在之處，夜裡掩襲，抓住了他，給雍閭看，就便還揭發了公主偷漢子的事，突厥人感到很恥辱。
雍閭抓住安遂迦等人，都交給長孫晟。
皇上大喜，加授長孫晟開府，仍派他到突厥，親自督殺大義公主。
雍閭又上表請求和親通婚，朝廷將許可。
長孫晟又上奏說：「我看雍閭，反覆無常，沒有信義，只因與玷厥有矛盾，所以才依附我們國家。
即使與他聯姻，最終肯定會反叛。
現在，他若得以娶公主為妻，承借國家威力，玷厥、染干肯定又會受他制約。
他強大以後再反叛，以後恐怕難以對付。
而且那染干是處羅侯的兒子，他家一向忠誠，到現在有兩代了。
我此前與染干相見，也求與朝廷通婚，不如答應他，讓他南遷，他兵少力弱，容易馴服，讓他對付雍閭，以作邊境的保衛。」皇上說：「好！」又派長孫晟告訴染干，同意他娶公主。
開皇十七年(597)，染干派五百騎兵隨長孫晟來朝廷迎接公主。
皇上以宗室之女封為安義公主，嫁給他。
長孫晟勸染干率眾南遷，住在度斤舊鎮。
雍閭很恨朝廷，動不動就來搶掠。
染幹得知動靜，馬上派人上奏朝廷，因此賊人南下，朝廷總是先有防備。
開皇十九年(599)，染干請長孫晟上奏，雍閭正在作攻城的器具，想攻打大同。
下詔發六總管兵，都由漢王節度，分路出塞討伐。
雍閭十分恐懼，又與達頭結盟，合力襲擊染干，大戰於長城之下。
染干失敗，雍閭殺了他兄弟子侄，部落都逃散了。
染干與長孫晟只與五個騎兵連夜往南跑，天亮時，走了一百多里，收得幾百騎兵，於是謀劃道：「現在兵敗入朝，只是一個降人罷了，大隋天子怎麼會禮遇我？玷厥雖來襲擊我，我們之間本無仇怨，如去投奔他，他必定會幫我。」長孫晟知道他心懷二志，於是秘密派隨從到伏遠鎮，讓他們快舉烽火。
染干見四個烽火都舉起來了，問長孫晟說：「城上為何燃燒烽火呢？」長孫晟騙他說：「那裡城池很高，必定是遠遠地看見賊人來了。
我大隋國的辦法是，如賊人少就舉二烽，多了舉三烽，很多舉四烽。
讓人知道賊人又多又逼近罷了。」染干很害怕，對部眾說：「追兵已經逼迫，我們暫且進城去罷。」進鎮後，長孫晟留下染干的達官執室率領部眾，自帶染干由驛道回朝廷。
皇上大喜，升長孫晟為左勳衛驃騎將軍，讓他持節保護染干。
長孫晟讓投降的突厥人偵察雍閭，知道雍閭的牙內屢有災變，夜見赤虹，光照幾百里，天狗星隕落，下了三天血雨，流星墜落在雍閭的營內，聲音像打雷。
突厥每天夜裡都自相驚擾，說隋軍將到了。
長孫晟派人把這些都報告朝廷，仍請出兵討伐突厥。
都速等人歸附染干，前後來的男女人口一萬多。
長孫晟安置好他們。
由此突厥人很高興內附朝廷。
不久，朝廷讓染干當意利珍豆啟人可汗，賞他在武安殿上行射禮。
選拔善射的十二個人，分為兩隊。
啟人可汗說：「我因長孫大使得以朝見天子，今天賜我射箭，我願加入他那一隊。」皇上同意。
給長孫晟箭矢六侯，都射進了鹿，啟人所在的這一隊取勝了。
當時有鴉在天上成群地飛，皇上說：「你善射箭，為我射取它們。」長孫晟十發俱中，鳥都隨彈丸落下。
這天百官得賞，長孫晟最多。
不久派他率領五萬人馬，在朔州修築大利城，以讓染干居住。
安義公主死了，長孫晟又持節送義城公主嫁給染干。
長孫晟又上奏說：「染干的部落回來的多了，雖然住在長城之內，仍被雍閭抄略，跑來跑去很辛苦，不得安寧，請讓他遷居五原，以黃河為險固，在夏州、勝州之間，從東往西到黃河，從南往北四百里，挖出大溝來，讓他住在裡頭，隨意放牧，免得被抄略，他的人馬必定會安定下來。」皇上都聽從了。
開皇二十年(600)，都藍部落大亂，可汗被部下殺死。
長孫晟因此上奏說：「現在王師面臨突厥境地作戰，屢有功勳，賊人內部離心，主子被殺。
乘機招降，必然都來投降。
請派染干的部下，分頭去招降。」皇上同意，果然都來降附。
達頭恐怖，又大集兵馬。
下詔讓長孫晟率領投降過來的突厥人，任秦川行軍總管，歸晉王楊廣指揮，出兵討敵。
達頭與晉王楊廣相抗。
長孫晟獻計說：「突厥人飲水時，可以下毒。」因此在水上流下毒，達頭的人畜飲水大多死去，於是大驚說：「老天爺下這種毒水，這是要滅亡我吧？」因此連夜逃走。
長孫晟追趕敵人，斬首一千多級，活捉一百多人，得到幾千頭牲畜。
晉王大喜，帶長孫晟到內帳，一起飲酒，極其歡樂。
有突厥達官來投降，當時也在座，說：「突厥境內，很怕長孫總管，聽到他的弓聲，說是霹靂；見他跑馬，說是閃電。」晉王笑著說：「將軍發怒，威風震動域外，於是以雷霆為比，這是多麼了不起啊！」官軍班師，授長孫晟上開府儀同三司，又派人到大利城，安撫那些新近歸附的突厥人。
仁壽元年(601)，長孫晟奉表上奏說：「我夜登城樓，望見磧北有赤氣，長一百多里，都像雨足下垂於地一樣，按驗兵書，這叫下血雨，它下面的國家必將破亡。
想滅匈奴，應在今日。」下詔楊素任行軍元帥，長孫晟為受降使者，送染干北伐。
仁壽二年，官軍到北河，適逢賊帥思力俟斤等人領兵抗拒。
長孫晟和大將軍梁默打跑他們，轉戰六十多里，賊人大多投降。
長孫晟又叫染干分頭派遣使者，往北方的鐵勒等部落招降。
仁壽三年，有鐵勒、思結、伏利具、渾、斛薩、阿拔、僕骨等十幾個部落，都背叛達頭，請求投降內附。
達頭的部眾都潰散了，他往西投奔吐谷渾。
長孫晟送染干，把他安置在磧口。
事情完畢後，長孫晟入朝，遇上高祖去世，朝廷匿喪不發。
煬帝把長孫晟帶到高祖的靈柩前，委託他當內衙宿衛、知門禁事，即日拜授左領軍將軍。
遇上楊諒造反，煬帝令長孫晟以本官身份兼任相州刺史，調發華山以東的兵馬，與李雄等人一起共同經略相州。
長孫晟推辭說：「我有個叫行布的兒子，現在在逆黨所在的地方，我忽然承受這一重任，心裡感到很不安。」煬帝說：「你的忠誠和勤勉，我很清楚。
現在這相州地方，本是齊國故都，人情很薄，容易騷動。
如發生動亂，賊人的勢力就大了，我想能鎮守那裡的，只有你了。
你對國家有深情，不會因兒子而害忠君大義，所以委託你去，你別推辭了。」於是派他任相州刺史。
楊諒被打敗後，讓長孫晟還京，轉任武衛將軍。
大業三年(607)，煬帝巡幸榆林，欲出塞外，陳兵耀武，經過突厥，到達涿郡。
擔心染干驚恐，先派長孫晟往染干處說明此行用意，表達煬帝的意思。
染干聽了，召來所轄各國，奚、靅、室韋等部落幾十個酋長都來集合。
長孫晟因考慮到牙中草多而髒，想讓染干親自除草，給各部落看，以顯示煬帝的威望，於是指著軍帳前的草說：「這草根很香。」染干馬上去聞，說：「一點都不香。」長孫晟說：「天子巡幸這裡，諸侯應該親自灑水掃地，清除御路，以表示至敬之心。
如今這牙中蕪穢，所以我說是留的香草罷了。」染干於是領悟說：「這是我這個奴才的罪過！我的骨肉，都是天子賜的，得以出點力氣，豈敢推辭？只因邊鄙之人不知法度罷了。
幸有將軍施恩，教導我，將軍的恩惠，是奴才我的大幸啊！」於是拔出所佩帶的刀，親自砍除雜草，那些貴人和各部落的酋長，爭著倣傚。
於是調發榆林北部的百姓，一直到其牙地，又東到薊地，長三千里，寬百步，全國百姓都來割草開御道。
煬帝聽了長孫晟的計策，於是更加讚賞他。
後授他為淮陽太守，沒有赴任，又改任右驍衛將軍。
大業五年(609)，長孫晟去世，時年五十八歲。
煬帝十分痛惜，贈予很多東西。
後來突厥人圍困雁門，煬帝感歎說：「假使長孫晟在，不會讓匈奴人猖狂到如此地步！」長孫晟愛出奇計，務求功名。
生性孝順，居喪時身體毀壞，為朝廷人士稱讚。
唐貞觀中(627～649)，追贈他為司空、上柱國、齊國公，謚號叫「獻」。
小兒子長孫無忌繼承爵位。