魏在桂陵之戰中被齊擊敗，又被秦奪去河西重鎮少梁即今陝西韓城西南、舊都安邑即今屬山西運城，但其實力尚未根本削弱。
周顯王二十五年，魏又召集鄒、魯、宋、衛等國赴逢澤即今河南開封南會盟，自稱為王。齊、楚、韓等國對此不滿，拒不赴會。第二年，魏命龐涓率軍伐韓。
韓求向齊求救，孫臏認為可待韓、魏兩敗俱傷時出兵，既可令韓完全聽命於齊，又有更大的把握勝魏強兵。齊威王在桂陵戰後圖謀繼續利用三晉矛盾，給魏以致命打擊，便采納孫臏的建議，暗中許諾齊將出兵，韓則全力抗魏，五戰俱敗之後全麵倒向齊國。周顯王二十七年，齊以田朌，一說是田忌為主將、孫臏為軍師，發兵救韓。
孫臏仍以攻其必救的“圍魏救趙”戰法，直奔魏都大梁，龐淚聞齊進軍國都，便撤韓圍回師。但齊軍入魏境後不久，知韓圍已解，又還師回齊。
魏軍興兵遣將，以太子申為上將軍，龐涓為將，率軍十萬追擊齊軍，過外黃即今河南蘭考東南時，太子申本欲聽從徐子之議退軍，但龐涓自恃精銳，邀功心切，欲全殲齊軍，並深入齊本土。
孫臏見魏軍來勢凶猛，即因勢利導，以逐日減灶之法示弱。魏軍一路追來，見齊軍遺灶，龐涓果以為齊軍經長途跋涉，兵力已損失大半，不堪一擊。竟不用主力，隻率輕車銳卒晝夜兼程追趕。
齊軍到達馬陵，孫臏見馬陵地勢險隘，道路狹窄，兩旁林木茂密，又估計魏軍必於傍晚到達此地，遂在馬陵設伏，將蒺藜布在道路上，當作溝塹。用戰車和大盾構成野戰的前沿壁壘，令弓弩手埋伏後麵，又在戰車上布置弓弩手和執戟甲士。
魏軍果如期而至，進入齊軍伏擊圈，因連日疾行而疲憊不堪。齊軍則以逸待勞，萬弩齊發，全麵出擊，殲滅龐涓所率部眾，殺龐涓，一說自殺。又乘勝進攻，擄魏太子申，全殲魏軍。
馬陵一戰，齊軍迫使魏軍回救，陷於被動。針對龐涓驕傲輕敵，不過早與之決戰，而以退兵減灶之計調動魏軍，出奇製勝，以作戰指導的高度主動性、靈活性，創造了中國古代戰爭史上一個出色的機動戰例。