公元前262年，秦昭王派大將白起攻打韓國，占領了野王城即今河南沁陽，切斷了韓國上黨郡和國都的聯係。韓國想獻出上黨郡向秦求和，但是上黨郡守馮亭不願降秦，請趙國發兵救上黨郡。
公元前260年，秦國派左庶長王齕攻韓，奪取上黨。上黨的百姓紛紛逃往趙國，趙駐兵在長平即今山西省高平市長平村，以便鎮撫上黨之民。農曆四月，王齕攻趙，趙孝成王派廉頗為將抵抗。
雙方爭戰僵持多日，廉頗根據敵強己弱，初戰失利的形勢，決定采取堅守營壘以待秦兵進攻的戰略。
秦軍多次挑戰，趙國卻不出兵，趙王為此屢次責備廉頗。秦相應侯範雎派人攜千金向趙國權臣行賄，用離間計，散布流言說：“秦國所痛恨、畏懼的，是馬服君趙奢之子趙括，廉頗容易對付，他快要投降了。”
趙王既怨怒廉頗連吃敗仗，士卒傷亡慘重，又嫌廉頗堅壁固守不肯出戰，因而聽信流言，便派趙括替代廉頗為將，命他率兵擊秦。
趙括上任之後，一反廉頗的部署，不僅臨戰更改部隊的製度，而且大批撤換將領，使趙軍戰力下降。秦見趙中了計，暗中命白起為將軍，王齕為副將。
白起麵對魯莽輕敵，高傲自恃的對手，決定采取後退誘敵，分割圍殲的戰法。白起命前沿部隊擔任誘敵任務，在趙軍進攻時，佯敗後撤，將主力配置在縱深構築袋形陣地，另以精兵五千人，楔入敵先頭部隊與主力之間，伺機割裂趙軍。
農曆八月，趙括在不明虛實的情況下，貿然采取進攻行動。秦軍假意敗走，暗中張開兩翼設奇兵挾製趙軍。趙軍乘勝追至秦軍壁壘，因為秦早有準備，所以壁壘堅固不得攻入。白起令兩翼奇兵迅速出擊，將趙軍截為三段。趙軍首尾分離，糧道被斷，秦軍又派輕騎兵不斷騷擾趙軍。趙軍的戰勢危急，隻得築壘壁堅守，以待救兵。
秦王聽說趙國的糧道被切斷，親臨河內督戰，征發15歲以上男丁從軍，賞賜民爵一級，以阻絕趙國的援軍和糧草，傾全國之力與趙作戰。
到了農曆九月，趙兵已斷糧四十六天，饑餓不堪，甚至自相殺食。趙括走投無路，重新集結部隊，分兵四隊輪番突圍，始終不能突圍。
於是，趙括親率精兵出戰，被趙軍射殺，趙軍大敗，四十幾萬士兵投降白起。白起使詐，把趙降卒全部坑殺，隻留下二百四十個小兵回趙國報信，趙國上下為之震驚。
之後，趙國的平原君寫信給其妻子的弟弟即魏國的信陵君，委托他向魏王發兵救趙，於是信陵君就去求魏王發兵救趙，魏王派晉鄙率十萬大軍救趙。
但是，由於秦昭王的威脅，魏王隻好讓軍隊在鄴城待命。信陵君為了救趙，隻好用侯嬴計，竊得虎符，殺魏國大將晉鄙，率兵救趙，在邯鄲大敗秦軍，才避免趙國的過早滅亡。
兩千多年前的這場戰役是殲滅戰的鼻祖，秦國大將白起大破紙上談兵的趙括，一舉坑殺趙國降卒四十萬人，卻不由讓人心生感慨，不僅讓後世有了“紙上談兵”的警戒，而且更讓人體會到戰爭的殘酷。