在齐国的王室贵族之中，当时流行一种赛马游戏。田忌与齐威王赛马时往往成为输家。孙膑在场观察了几次，发现双方出场的马大致可分为上中下三种水准，每一种水准的马足力相仿，于是告诉田忌说：“下次赛马，我可以使将军获胜，赌注不妨下得大一些。”田忌甚为高兴，和齐威王赛马“逐射千金”。比赛当天，孙膑给田忌出了个主意，让田忌用上等马对齐威王的中等马，用中等马对齐威王的下等马，用下等马对齐威王的上等马。田忌闻言大喜依计而行。比赛结果，田忌两胜一负，赢得了千金的赌注。
田忌由此对孙膑更加折服，并把他正式推荐给齐威王。齐威王和他交谈兵书战策，孙膑尽吐平生所学，两个人谈得很投机。齐威王认为孙膑是个难得的军事天才，立即任命他为军师。通过这次赛马谈兵，孙膑一鸣惊人，由一个“刑余之人”一跃而成为统帅齐国大军的首领，在战国群雄角逐这个动荡的大舞台上，开始崭露头角，大显身手。
周显王十五年（公元前354年）魏惠王派庞涓统兵八万、战车五百乘大举进攻赵国，很快便包围了赵都邯郸，企图一举灭赵国。魏乃中原大国，先后夺占过秦、齐、楚等国大片领土，对赵国更是觊觎已久，早有独霸之野心。邯郸守将连战俱败，赵成侯急使人往齐求救。齐威王答应救赵，拟拜孙膑为大将。孙膑辞谢说：“臣乃刑余之人，而使主兵，显齐国别无人才，为敌所笑，请以田忌为将。”齐威王乃任田忌为将，率领八万齐兵大举攻魏。孙膑拜为军师，常居辎车之中，出谋划策，不扬其名。
当时魏军的战斗力还是很强的，不仅齐军北上邯郸没有取胜的把握，而且即使采取“围魏救赵”的策略，如果庞涓识破速率魏军主力精锐回师自救，对齐军仍是一个很大的威胁。因此，孙膑又建议田忌，可以暂不率兵进攻魏都大梁，而挥师南下佯攻魏国的平陵，并在佯攻中佯败。这样，可以进一步麻痹魏王和庞涓，给他们造成齐军无能的印象，促使他们进一步围攻邯郸，在激烈的鏖战中，进一步损失削弱魏军的实力。田忌依计而行，魏军果然不把齐军放在眼里，并于周显王十六年（公元前353年），在庞涓竭尽全力、付出了巨大代价后，终于攻克了邯郸。
就在庞涓陶醉于胜利之时，孙膑建议田忌，立即挥兵西下，把攻击的矛头指向魏都大梁。轻车锐卒，齐军的精兵以突然而猛烈的攻势，直驱大梁城郊。魏惠王见情势危机，十分恐慌，命庞涓火速班师自救。庞涓刚刚拿下邯郸正在得意忘形，忽闻齐军兵临大梁，又气又急，顾不得休整军队，更顾不得将士们的疲惫和损伤，日夜兼程，回兵赴救大梁。
庞涓没有料到，攻击大梁的齐兵仅仅是齐军的一部分，其主力早已在桂陵埋伏好，以逸待劳，只等魏军入彀了。当庞涓匆匆渡过黄河，刚刚走到桂陵时，战斗力相当旺盛的齐军潮水般地涌过来，大破魏军，使之几乎全军覆灭，庞涓仅以身免。这就是历史上著名的“围魏救赵”的桂陵之战。
战后，魏惠王被迫讲和，把邯郸归还赵国，赵国亡而复存。
桂陵之战结束后，齐威王对田忌和孙膑甚为宠任，专以兵权委之。宰相邹忌心胸狭窄阴冷，恐田忌或孙膑将来代己为相，便设计诬陷田忌欲拥兵背反，齐威王疑之，田忌托病辞了兵权，以释齐王之疑。孙膑不久也谢去军师之职。次年，齐威王死，其子辟疆即位，是为齐宣王。宣王素知田忌之冤与孙膑之能，召请二人回朝，执政如故。
魏国在桂陵之战后，并不甘心失败，元气也并未大伤，久霸中原的余威还在。地处中原的原来是晋国，后来分裂成魏、赵、韩三国，因而亦称“三晋”。魏国兵强马壮、国力雄厚，赵、韩二国远逊于它。桂陵之战受挫后，魏国与赵、韩结好，三国联军同仇敌忾，先后击败过秦、楚两国的进攻。魏国内部也加强整顿，发展生产，国势日强。然而魏惠王是个目光短浅、好大喜功而又缺乏深远战略思想的君主，加之庞涓等一帮人的怂恿，魏惠王便又忘记了昔日的教训，独霸中原的野心便又膨胀起来。于是，在周显王二十九年（公元前34O年），即桂陵之战后13年，魏惠王派太子申和庞涓率兵大举进攻韩国，企图一举亡韩。
弱小的韩国，在魏军的强大攻势面前连吃败仗，兵临国都，韩哀侯异常恐慌，遣人星夜告急于齐，求其出兵相救，以存社稷。
早就想称霸中原的齐国认为大好时机到来，齐宣王召集群臣，共议国策。宰相邹忌认为，韩、魏相煎，这是齐国之幸事，可以隔岸观火，齐国自身也需加强治理，以不发兵相救为宜。大将田忌则认为，魏、韩相斗，韩败魏胜是其必然结果，那样就会使魏势力大增，则祸必殃及于齐，绝不能袖手旁观，坐失攻魏战机。两人争执不下，齐宣王征询孙膑的意见，说道：“军师不发一言，难道说救与不救，二策都不合适吗？”
孙膑早已成竹在胸，他首先透彻地分析了不救与速救的弊端。他认为，魏国自恃其强，伐赵之后又起倾国之兵伐韩，其野心一直未忘记伐齐。如果任韩降魏，只能使魏更加强大，从而形成对齐国的巨大威胁，因而弃韩不顾是不明智的。然而，齐国的军队必须为齐国的利益而战，如果过早地出兵救韩，就等于齐国代替韩国作战，韩享其安，我受其危，主客颠倒，那对齐国是十分危险不利的。
孙膑的一席话，鞭辟入理，令人信服。既然不救和速救都不妥当，那么怎么办呢？孙膑接着指出，从齐国的根本利益出发，应该许韩必救，以安其心。韩知有齐相救，必然尽全力抗魏自卫，魏兵也定然倾其全力以攻韩。等到魏、韩撕杀实力消耗后，再出兵攻击疲惫的魏军，拯救危亡的韩国，用力少而见功多，才会收到事半而功倍的效果。
齐宣王听了孙膑的建议，非常高兴，热情地接待了韩国使者，答应说：“齐救兵旦暮将到。”韩哀侯大喜，奋力抵抗魏军。然而毕竟弱不胜强，前后交兵五六次之后，韩军尽皆大败，再次派使来齐，请求速发救兵。魏军在激烈的战斗中也有一定的伤亡，实力有所削弱。于是，齐国抓住了韩危、魏疲的最佳时机，任命田忌为大将，田婴为副将，孙膑为军师，统军数万、兵车数百乘，浩浩荡荡离齐攻魏救韩。
这一次，孙膑又一次采取了“围魏救赵”的战术，他认为“夫解纷之术，在攻其所必救，今日之计，唯有直走魏都耳！”魏惠王见齐军又杀气腾腾直扑大梁而来，鉴于十三年前桂陵之败的惨痛教训，再也不敢让魏军在韩恋战，急忙将魏军主力调回。庞涓大惊，即时传令离韩归魏，率兵十万企图与齐军进行一次战略决战。
孙膑并没有墨守成规旧套，他冷静地分析了敌我双方的情况，认为这一次魏军有一定的准备，兵力较多较强，而且是主动迎击齐军，来势猛烈。为了避免和魏军正面冲突，应该抓住他们兵骄和急于求战的心理，因势利导，以计胜之。具体做法是，齐军装做惧怕魏军的样子，主动引兵东撤。在退兵途中，第一天造十万人做饭用的锅灶，第二天减为五万人的锅灶，第三天减为三万人。魏军追兵见我军锅灶逐日减少，一定认为齐军怯战，逃亡过半，从而助长其骄傲轻敌的思想，诱其拼命猛追，其力必疲，然后再以计取之，田忌听罢大喜，完全依孙膑之计而行。
庞涓怒气冲冲地率兵从韩返魏，望西南而行，心想韩兵屡败，建功立业已垂手可得，却被齐兵侵扰，毁其大事，不胜愤怒。本来要痛痛快快地与齐兵决一死战，不料齐兵又撤退逃窜，于是整顿兵马，紧紧追赶。
田忌与孙膑从容地率兵撤退，同时派出许多侦探，观察并随时报告魏军动态。当孙膑得知魏军已过沙鹿山之时，屈指计程，准确地预计到魏军日暮必至马陵。马陵地势险峻，一条窄道夹在两山中间，道旁树木丛生，是设伏歼敌的好战场。于是孙膑命令齐军停止前进，砍伐树木，堵塞道路，设置障碍，布下重重埋伏，准备围歼追敌。孙膑还特意命士兵把路旁的一颗大树刮去一段树皮，在白色的树干上用黑炭写了八个大字：“庞涓死于此树之下”。一切准备就绪后，孙膑挑选了弓弩手一万人，埋伏在山路两旁。孙膑吩咐他们，今夜一发现火光，就一齐放箭，不得有误！
果然不出孙膑所料，庞涓率领魏军来到马陵道时，恰好日落西山，其时十月下旬，又无月色。前军回报说，有断木塞路，难以前进。庞涓以为是齐兵惧怕魏军追赶，故设障碍，便命人搬木开路，忽然抬头看见树上砍白处，隐隐有字迹，但昏黑难辨。命军士取火照之，众军士一起点起火来，庞涓于火光之下，看得分明，大惊中计，急教退兵，可惜已经晚了，齐军万名弓弩手一见火光立刻万弩齐发，喊声四起。魏军顿时大乱，被四面包围，既无法抵抗，又无处逃跑，全部被歼。庞涓在乱军中，身中数箭，自知“智穷兵败”，无法挽救危局，叹道：“吾恨不杀此刖夫，遂成竖子之名！”即引佩剑自刎其喉而绝。庞涓所率精锐被歼后，齐军乘胜发起进攻，魏兵心胆俱裂，无人敢战，各自四散逃生。十万魏军曾经不可一世，如今尸横遍野，全军覆灭，统帅太子申亦成俘虏，魏军轻重军器、车马粮草，尽归于齐，齐军取得了战略决战的胜利。这就是历史上著名的马陵之战。
马陵之战后魏国元气大伤，国势从此一蹶不振；齐国则声威大振，诸侯慑服，中原霸主之尊也取魏而代之。
王翦灭赵国再战败楚国
秦庄襄王在位三年死，他的儿子———嬴政就是后来赫赫有名的秦始皇。
秦王政亲政之后，诛吕不韦集团，夺回了君权，同时对内广招人才、任人唯贤，对外继续执行昭襄王后期制定的远交近攻的外交政策，剿抚结合，东征西讨，加快了统一的步伐。
秦王政十七年（公元前23O年），秦将统一战争的第一个目标指向韩国。韩国在七国中本来就最弱小，又加之秦国几十年的攻伐蚕食，早沦为秦国的附庸，因此，秦灭韩如囊中取物一般。这一年，秦王派内史腾攻韩，虏韩王安，尽纳其地，设颍川郡，灭掉了多年的心腹之患。灭韩后，秦又将第二个目标指向赵国。赵国本是军事强国，但长平一战元气大伤，又加之与邻国燕多年相互攻伐，国力削弱，但赵终究不失为大国，因此秦灭赵的战争并不是一帆风顺。
秦王政十八年，秦派名将王翦率大军攻赵。赵将李牧、司马尚率军抵抗。李牧战斗经验丰富，有谋略，与王翦棋逢对手，秦军一时难以取胜，秦王深以李牧为忌。于是秦决定再次使惯用的反间计，借赵王之手除掉李牧。
武安君李牧因战功赫赫，遭韩仓的嫉妒，于是他在赵王面前极力诬陷李牧。另一奸臣郭开收受了秦国的重金贿赂，也向赵王诬告李牧谋反，昏庸的赵王迁不辨忠奸，信以为真，马上下令逮捕李牧，让赵葱及齐人颜聚代替李牧、司马尚。李牧自知为奸人所害，拒不受命，但终于被赵王派来的人逮捕。名将武安君终被谮杀，司马尚被废，这样，赵王自毁长城，为秦灭赵铺平了道路。
秦将王翦闻知李牧死，大喜过望，忙率大军攻赵，赵葱、颜聚率军抵抗，这二人哪里是王翦的对手，一仗下来，一败涂地。赵王迁八年（公元前228年），秦军攻入邯郸，虏赵王迁及颜聚等。灭赵之后，秦王政亲至邯郸，将那些曾与自己母亲、外祖父家有仇怨之人全部活埋掉，雪恨之后，又从太原、上党郡回国。
赵悼襄王嫡长子公子嘉率其家族几百人逃至代地，自立为代王。代与燕军合兵，驻军上谷。秦王政二十五年，虏代王嘉，赵国彻底灭亡。
秦王几年内，连灭三晋，志得意满，打算一举灭楚，当时的楚国仍是贵族当政，政局动荡，在位的楚王负刍乃是弑其弟哀王后夺得的王位，因此，此时的楚国政治黑暗，政变频繁，几位楚王多昏庸之徒，加之秦国几十年的攻伐蚕食，楚虽名为大国，实际早已有名无实。因此，秦王灭楚是有相当把握的。
正式攻楚之前，秦王政召集各位将领商讨灭楚之策。秦王先问大将李信，灭楚需要动用多少军队，李信口出狂言，说只用二十万人就够了。秦王又转而问老将王翦，王翦沉稳地回答：“楚国虽疲弱，但终究为大国，想灭楚，非用六十万军队不可。”秦王一听，觉得王翦过于保守，便笑道：“将军老了，怎么那么怯阵？还是李将军少年英雄，寡人采纳他的意见。”
王翦见自己的意见不为秦王所用，便称病告老，回老家频阳东乡闲居。
李信与蒙恬率二十万大军攻楚，秦军先兵分两路，李信率军攻兴与，蒙恬率军攻寝，首战告捷，大败楚军。李信军又破鄢陵，之后引军西归，准备与蒙恬军在城父会师。没想到，楚人乘机在秦军后面紧紧追赶，三日三夜，马不停蹄，追上之后，乘秦军麻痹不备，出奇兵，大破李信军，秦军大败而归。
李信兵败的消息传来，秦王不禁大怒。兵败的现实使他发烧的头脑冷静下来，认识到自己过于急躁，轻视对手，悔不该不听老将王翦之言。秦王政闻过则改，立刻亲自飞骑到频阳王翦家。入见王翦后，立即自责致歉：“寡人过于急于求成，未用将军之言，听信了李信，结果令秦军蒙受耻辱。如今楚军已从西而来，将军纵然有病，难道就不愿意帮助寡人吗？”王翦辞谢道：“老臣年老多病，恐怕难以担此重任，请大王另择良将。”秦王政道：“请将军不要推辞，为了秦国，将军一定要挂帅出征。”王翦道：“如果大王不得已而用臣，老臣要求动用六十万军队。”秦王痛快答应了。于是王翦率六十万军队出发，秦王亲自送行至灞上。
王翦率军出发，行至函谷关，又派人回去向秦王请求将所讨田宅传之五辈，有人责怪王翦过于贪心：将军的请求，也太过份了。王翦道：“君所言差矣，大王为人多疑而骄躁，如今他倾全国甲士交到我的手中，他必然放心不下，如今我只有为子孙请求田宅以为世业，才能消除大王的疑虑。”
秦王政二十四年，王翦率大军伐楚。楚人闻听王翦代替李信率大军浩浩荡荡而来，马上倾全国兵力以拒秦。王翦军至营地，立即下令士兵筑壁垒以自守，不得与楚军交战。楚国多次挑战，秦军终不应战。王翦令军士每日洗浴休养，改善伙食，抚慰军士以养精蓄锐，并亲自与士卒同食，如此这样过了一段时间，王翦派人至军中看士兵们每日作什么游戏，结果发现士兵们以投石跳跃为戏。王翦知现在士气旺盛，立即下令出征。这时楚人因多次挑战，秦军不出，便转而引兵东向。这时王翦率军在后面紧紧追击，追上之后，又率领勇士猛冲楚军，楚军本已疲惫，此时又遭突袭，立时乱作一团。秦军一鼓作气，大败楚军。秦军追至蕲南，楚军大将项燕战死，楚军群龙无首，溃不成军。
秦军乘胜占领了楚国的许多城邑，并攻入楚都寿春，俘虏了楚王负刍，尽平楚地。接着，秦军又向江南广大楚地以及降服于楚国的百越进攻。不久越君投降，至此，楚地全部划为郡县，楚国灭亡。
