孫臏到達齊國後，雖然成為軍師，卻很少拋頭露麵，主要精力都放在了訓練軍隊，提升軍隊戰鬥力上。這時期的魏國，在東麵挫敗齊國，西麵阻遏強秦後，開始放心大膽地攻打周邊的趙國和韓國。特別是對於趙國，他更誌在必得，如果占有了位於中原北麵的趙國，對中原諸侯，魏國就會形成“坐北朝南”的優勢戰略地位，當年的晉國就是憑此稱霸江北的。
公元前354年，魏國大舉進攻趙國，趙國無奈之下向齊國求救，在經過了多年對魏國的隱忍後，這次齊威王決定出手還擊了，他以田忌為大將軍，孫臏為軍師，率領8萬精銳火速馳援。
就是在這一戰中，孫臏拿出了他獨特的“圍魏救趙”戰法，不去救援趙國被圍困的都城，相反率軍直撲魏國都城大梁，以攻其必救的戰法牽著魏國鼻子走。魏國果然被牽了鼻子，近10萬魏軍撒丫子玩命趕，在趕到桂陵的時候，被以逸待勞的齊軍包了餃子。士氣高昂的齊軍碰上人困馬乏的魏軍，自然猛虎下山，戰鬥沒有了懸念，齊國大勝！
桂陵之戰是齊國崛起道路上的重要一戰，齊國通過此戰酣暢淋漓的勝利，不但打破了自身多年的“恐魏症”，更向列國諸侯昭示了自己強大的實力。但魏國的元氣並沒有因此遭到損耗。然而，就在桂陵之戰結束兩年後，以為魏國元氣大傷的秦國、韓國、趙國、楚國組成聯軍，趙楚韓三國將魏國主力包圍在襄陵，秦國主力大肆攻打魏國西河邊城。戰鬥起初進行得很順利，多線作戰的魏軍力不能支，陷入到苦戰之中，而秦軍在西線的進展也順利，一路收複淪陷多年的西河失地。但絕境之下的魏軍，再次爆發出強大的戰鬥力，魏國先是在襄陵大破三國聯軍，接著火速西進，擊退秦國的入侵，短短數日奔波南北，將兩線的強敵打了個稀裏嘩啦。齊國魏國之間的爭霸，這時還沒有分出勝負。
在桂陵之戰結束後的十幾年間，齊國和魏國都沒有發生大規模的戰爭。公元前342年之前，魏國通過連續對外戰爭的勝利，再次確立了它第一軍事強國的地位，而齊國卻在韜光養晦，靜看魏國囂張。
公元前342年，魏國又發動了對韓國的進攻，齊威王火速出手，再次派遣田忌和孫臏為帥出兵救援，這次孫臏故技重演，再次故意進攻大梁，迫使魏國回軍，但龐涓也學乖了，他們並不急於追擊，而是慢慢尾隨在齊國軍隊身後，靜靜地等待著機會到來。
機會終於到來了，龐涓發現，齊國軍隊每天紮營後用的爐灶一天天減少，早習慣軍旅生活的他立刻做出一個自信的判斷：齊國人在崩潰，在逃跑。得到判斷的龐涓火速行動，企圖一舉將齊國軍隊盡殲，他帶領輕騎兵追殺到馬陵道時，卻發現再次上當了，這裏埋伏著大批的齊國士兵，用弓弩不斷地射殺魏國軍隊。痛悔無比的龐涓感歎：“沒想到，我還是讓孫臏這小子揚名於諸侯了。”感歎完畢後，他主動衝向齊軍陣營，繼而身中數箭，隨即壯烈殉國。
經過桂陵、馬陵兩戰，魏國陸續報銷了10多萬魏文侯改革後精心打造的精銳作戰部隊。而齊國的強大，此後與秦國並稱為二帝，一度共享霸權，也是順理成章。
非議在戰後
在齊國本身的崛起過程裏，身為“總理”的鄒忌居功至偉，但也正在這個過程裏，他個人的所作所為遭到了太多非議。鄒忌遭到非議最多的，就是他和田忌的交惡問題，按照《戰國策》上的說法，這兩位同是齊威王勵精圖治的股肱之臣，多年以來卻“不相交”。
史料的說法是鄒忌妒忌田忌和孫臏的大功勞，設計陷害。馬陵之戰後，田忌和孫臏班師凱旋，鄒忌故意設套，假借占卜的名義栽贓陷害，誣陷田忌謀反，結果百口莫辯的田忌逃到了楚國，早就預料到鄒忌不懷好意的孫臏，在事前勸說田忌無效後，也借故離開歸隱了。拜鄒忌所賜，齊國失去了一位能征善戰的將軍，一個算無遺策的軍事家。
後來也正是因為這件事，在許多人眼中，鄒忌立下的那些功勞，也就不值一提了。但在許多史料裏，我們也看到了另一個鄒忌，一個胸襟寬廣，效忠國君，匡扶社稷的鄒忌。在齊國崛起的整個過程裏，他其實是齊國各項國策的設計師，才能是毋庸置疑的。而陷害田忌的行為，與他諸多“善舉”比起來，看似很矛盾，但其實也很正常。鄒忌性格裏最主要的特征，就是“陰柔”，凡事講究兜圈子，正麵不行側麵來，放在進諫上，這叫有智慧，放在整人上，這就是狡猾偽善。陷害田忌的行為，就是其中之一。
但比起剛烈的商鞅來，陰柔的鄒忌，下場卻好得多，他的陰柔，給國君留下了“尊重領導”的好印象，凡事給足了國君麵子，又聽話又能幹活，這樣的好幹部自然哪個領導都喜歡。所以齊威王、齊宣王兩代君主都對他信任有加，又升官又封侯。卻也同樣因為他的“陰柔”，齊國變法的效果也是陰柔的。和秦國比起來，齊國變法最大的特點就是人治而不是法治，在行政製度建設和司法建設上，比起商鞅變法來都差距甚遠。這樣的差別，決定了齊國的變法，隻能依賴於國君個人的素質，而不是整個製度的製約。就是這個差距，決定了齊國不可能在戰國逐鹿中笑到最後。