北方代郡人。
本姓尉迟，后被隋文帝赐姓杨氏。
父迟崇，隋朝大将军、豫州刺史。
在出击突厥时，力战而死。
当时义臣年纪还小，养于宫中。
义臣渐长，性格严谨敦厚，能骑马射箭，具有将帅才干，因此杨坚格外看重他，任为陕州刺史。
开皇十九年（599）四月，突厥达头可汗拥兵人塞。
杨义臣以行军总管率领步兵骑兵共三万人出兵征讨。
前锋报告突厥大军退守阴山之中。
杨义臣召集众将，分左、中、右三路进军。
于是全军尽出白道（今呼和浩特北山），迅速接近敌营。
第二天交战时，杨义臣率先出阵，众将紧随其后，义臣直取达头，将迎面而来的护卫偏将连连打落马下。
达头一看非同小可，立即拨转马头便走，部下随之奔逃。
义臣挥军掩杀，大获全胜。
但因地形不熟，疑其有诈或另有伏兵，因而未予追击。
第二年，突厥又来犯境，多次袭扰雁门、马邑（今山西大同朔县东）。
朝廷又派杨义臣率兵。
突厥方面听到又是去年的那位将领，就不再接战，一路出塞而归。
杨义臣轻装疾进，追至大斤山（今呼和浩特北山），与敌军相遇，当时太平公史万岁的部队也从别路抵达这里，于是两军联合参战，大破突厥兵。
一年后，朝廷改任杨义臣为朔州总管，赐以御甲。
大业元年（605），杨广登基后，他的小弟汉王杨谅在并州起兵造反。
当时代州总管李景受到汉王的将领乔钟葵的围攻。
炀帝命杨义臣前往救助。
义臣率马步兵两万立即行动，连夜出发。
乔钟葵将围城之兵全部调过来迎战义臣。
敌副将王拔勇猛异常，挥军掩杀，义臣之军首先败退十余里。
杨义臣冷静地分析战况，决定采用出奇制胜的计策。
他下令集中军中所有的牛和毛驴，共有数千头，让数百名士卒每人手持一鼓，拉着那些牛驴潜藏在山谷里。
第二天午后，义臣按预定地点主动出击乔钟葵，两军相合交战之初，下令伏兵驱赶牛驴并击鼓进军，一时尘埃蔽日，鼓声震天。
钟葵军不明真相，以为大队援军赶来，回头便逃，溃兵如决堤之水。
义臣纵兵追杀，大破叛军。
之后因功晋位大将军。
三年后，杨义臣升任太仆卿，随军征讨吐谷浑。
后贼寇向海公聚众流窜于扶风、安定（今甘肃泾川北）一带，义臣奉诏前往，一举扫平。
然后杨义臣跟随炀帝远征辽东，晋位左光禄大夫。
不久，杨义臣又大破叛军，平定了河北一带。
杨义臣将节节胜利的消息上奏朝廷后，炀帝担心假如杨义臣日后也发动叛乱，那么谁也难以讨平他，于是立即下诏，速调杨义臣入朝。
后来，义臣以功晋位光禄大夫、礼部尚书，死于任上。
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