派幾十萬兵打上一兩年甚至十年八年都未必能打下一個郡，誘惑太大了。雖然明知道一定會得罪死秦國，趙孝成王還是喜出望外欣然接受，封馮亭為華陽君仍為上黨郡守，另外派平原君趙勝（當時的趙國丞相）領5萬趙軍接收上黨。

秦國也不是吃素的，一邊派兵進攻韓國的缑氏、綸，震懾韓惠王；另一邊派左庶長王龁領兵進攻上黨。趙國派大将廉頗領兵二十萬救援上黨。廉頗是宿将，幾次敗退後，審時度勢，采取堅守政策，秦軍久戰無功。

打仗就是要消耗的，而且趙孝成王還年輕，一腔熱血，對于廉頗畏懼秦軍、久拖不決頗為不滿，朝裡大臣們也政見不同，趙孝成王幾次派人責備廉頗。

早在當趙軍初戰失利的時侯，趙孝成王就跟手下樓昌、虞卿等商議，想親自率領部隊與秦軍決戰。樓昌認為不如派地位高的使臣去秦國議和。而虞卿則認為如果秦國決心攻打趙國，和議難成，不如派遣使者攜帶珍寶去楚國、魏國活動，使秦國畏懼各國的合縱抗秦，這樣和議才有成功的可能。但是趙孝成王采納了樓昌的建議，派鄭朱去秦國議和。

虞卿一再勸谏，說“鄭朱入秦，秦王與範睢必定隆重接待，以示天下。楚國、魏國以為趙國已經議和，必定不出兵救趙。秦國知道天下之不救趙國，則議和不能成功，議和不成，趙軍必敗。”

趙孝成王最終沒有采納虞卿的谏議，鄭朱到了秦國求和。秦國為了麻痹趙國，防止各國合縱，并争取時間，加強軍事準備，以便給趙軍以嚴重的打擊，果然利用趙國求和的機會，對趙國使者鄭朱殷勤接待，有意向各國宣傳秦、趙已經和解，借以防止各國出兵救趙。于是趙國的處境更加孤立。

趙孝成王早已惱怒廉頗的軍隊數次戰敗，又反感廉頗怯縮不戰，秦國丞相範雎又派人攜帶千金到趙國施行反間計，并散布傳言說：“廉頗很容易對付，秦國最害怕的是馬服君趙奢（秦昭襄王三十八年救阏與的那位）的兒子趙括。”

趙孝成王決定換将。當時李牧還年青，沒有出頭。名将樂毅雖然棄燕投奔趙國，趙孝成王也不太敢用。趙孝成王立刻把趙括找來，問他能不能打退秦軍。

趙括說：“要是秦國派白起來，我還得考慮對付一下。如今來的是王龁，他不過是廉頗的對手。要是換上我，打敗他不在話下。”

于是趙孝成王不顧蔺相如和趙括母親（趙母知道自己兒子沒有真正見識過戰争的殘酷和軍隊軍情的真實狀況，誇誇奇談，實際上不可以委以重任。但趙孝成王不聽，尤其不喜歡年經不經事的說法，堅決派趙括。趙括母親隻能說，我是不同意的，您一定要派他，萬一失敗了請别牽連到我）的谏阻，派趙括去接替廉頗為主将。

趙括統率二十萬援軍到長平（長平本來是有軍隊的），接替廉頗為主将。趙括年輕氣盛，新官上任三把火，上來就更換将領，改制度，又一改廉頗的固守方針，主動出兵進攻秦軍。

秦昭王得知趙括代替廉頗擔任主将後，為能徹底擊敗趙國、能一戰定乾坤，暗地裡調武安君白起為上将軍，改命王龁擔任尉官副将，同時令軍中嚴守換帥秘密，有走漏消息的格殺勿論。

在趙括出兵進攻秦國軍隊的時候，白起命令秦軍佯裝戰敗潰退。趙括不知道秦國已經暗地裡用名将白起換下了王龁，就命令趙國的軍隊乘勝追擊，一直追到秦軍的營壘，但是趙國的軍隊無法攻破秦軍的營壘。

白起命令部隊突襲趙軍後方，截斷趙軍的後路，又命令五千騎兵（請注意是騎兵，而且五千人，機動靈活，戰力爆表，精銳中的精銳）部隊插入趙軍與營壘之間，将趙軍主力分割成兩支孤立的部隊，同時切斷趙軍的糧道。

二十萬人有吃有喝是戰鬥力，要是沒吃沒喝，尤其是長時間沒吃沒喝，就是将領的催命符。

白起又派出輕裝精兵向趙軍發動多次攻擊，趙軍數戰不利，趙括發現已經中計被圍，被迫下令全軍停止進攻，就地建造壁壘，轉為防禦，擇機突圍。

秦昭王得知趙軍主力的糧道被截斷，就親自到河内郡，加封當地百姓爵位一級，并征調河内郡十五歲以上的青壯年（兵役那時的規則應該是二十歲開始）集中到長平戰場，攔截諸國的援軍和糧運（這種時候大家還是要共同牽制秦軍的擴張的，不然誰知道下一個是不是自己）。趙軍主力斷糧四十六天，大量趙軍士兵或餓死或因突圍不成而死亡，士兵們開始相互殘殺以人肉為食。趙括将剩餘的趙軍組織成四支突圍部隊，輪番沖擊了四、五次後仍不能突圍。

于是，趙括親自率領精銳部隊強行突圍，結果被秦軍亂箭射死。

趙國軍隊因為缺乏指揮調度的領袖而且傷亡慘重，剩下的士兵向秦将白起投降。白起說：“趙國士兵反複無常，如果不全部殺掉他們，恐怕再生事端。”于是白起命令秦國軍隊将趙國二十萬降軍全部坑殺，隻留下年紀特别小的二百四十名士兵放回趙國。