周赧王五十三年（前262），秦军完成了对韩国上党（今山西沁河以东地区）的包围，上党郡守冯亭为借赵军抗秦，献上党于赵，引起秦赵在长平（今山西高平西北）大战。起初，赵王命廉颇为将，廉颇依凭险要地势坚壁增垒，采取固壁不战的策略，坚守长平三年，秦军久攻不下。

周赧王五十年（公元前260年），赵王中秦反间计，改任赵括为将代替廉颇。秦国也派名将白起代替王龁担任主将。白起利用赵括只会纸上谈兵而且骄傲轻敌的弱点，交战时佯败后退。赵括以为秦军已败，率领赵军开垒出击，长驱直入攻击秦军营垒。秦军早有防备，赵军久攻不下。此时，白起派出两支奇兵，由左右两翼迂回，切断赵军退路。赵军被围困，只得筑垒坚守待援。

秦王闻知，亲往河内（今河南黄河以北地区）征发年满十五岁以上的男丁参加长平之战，堵截赵国援军，断绝粮道。九月，赵括将赵军分为四队，轮番冲击，终究未能突围。赵括被射死，40余万士卒被迫降秦。白起怕赵军日后反叛，只让年少体弱的240人归赵，其余全部坑杀于长平。秦赵长平之战，最终以赵国的惨败而告结束，赵军先后死亡达45万人，秦军也死亡过半。赵国实力由此大为消弱。