趙孝成王六年，即公元前260年，秦國軍隊在奪取了本已落入趙國之手的上黨之後，借口追擊從上黨逃出來的軍隊，繼續東進，開始攻打趙國的長平（今山西省高平市），並與趙國軍隊形成僵持狀態。
此時，趙國的大將趙奢已經去世，另一位大將藺相如也病得很重。趙孝成王便派廉頗率兵前去應戰。廉頗率兵抵達長平後，馬上向秦國軍隊發起了多次進攻。然而由於秦強趙弱，趙國軍隊連連被對方戰敗，折將損兵。廉頗見狀，趕緊改變戰術，依托有利地形，堅守營壘，暫不應戰。秦國軍隊幾次故意挑起戰事，廉頗始終不予理會，秦國軍隊一時沒了辦法。
秦國軍隊的進攻勢頭被抑製住了，長平戰場竟然出現了短暫的平靜。
對於急於取勝的秦國軍隊來說，這種平靜是他們最不願意看到的。為了打破僵局，改變戰場態勢，秦國軍隊使出了離間計。他們想方設法，在趙國宮廷、都城邯鄲以及趙國的軍隊裏，安插了不少間諜，到處散布謠言，搞得趙國上下議論紛紛。謠言說，趙國大將廉頗實在太老了，膽子也太小了，隻知道防守，根本不敢進攻。這樣的大將，秦國軍隊根本就不會怕他。如果要說秦國軍隊最害怕的將領，首屈一指的，就是趙國名將趙奢的兒子趙括。
謠言四起，最後連趙孝成王都被迷惑住了，居然真的決定以趙括來替代廉頗任主將。這個決定即將作出，很多人都為之擔心。藺相如勸阻趙孝成王說：“大王隻憑趙括的名聲來重用他，這就像是用膠粘住瑟上的弦柱來彈瑟啊，因為他是一個拘泥固執、不知變通的人。光會讀父親留下來的幾本兵書，而不會隨機應變。”可趙孝成王沒有聽取藺相如的意見，仍然任命趙括為主將。
趙括從小聰明好學，受其父親趙奢的影響，尤其喜歡研究軍事。他還非常驕傲，每次談論起軍事戰略戰術，就認為天下沒有人能夠超過他。趙括曾經多次與父親談論用兵之事，趙奢往往辯不過他，但趙奢不認為兒子以此就能成為一名良將。對此，趙括的母親問趙奢其中的緣故，趙奢說：“打仗，這可是要死人的，而趙括他說得實在太容易了！所以我覺得，將來趙國不用他當將領也就罷了，如果真要讓他來統軍作戰，那使趙國大敗的必定是他啦。”
趙括已被趙孝成王任命為主將，即將出發。趙括的母親可能想起了趙奢的提醒，便求見趙孝成王，請求他不要任用趙括。趙孝成王詢問原委，她說：“當初我服伺趙奢的時候，趙奢正擔任著大將一職。我無數次地看見，我丈夫總是親自捧著食物飲料，真誠招待眾多的賓客，他的朋友數以百計。大王和王族賞賜的財物，我丈夫總是分賞給手下的將士。並且從接受軍令出征之前，就再也不過問家裏的事，一心撲在國事上。如今趙括一當上趙國的主將，就朝東坐著，傲慢地接見部下，軍官沒有敢抬頭看他的。大王的賞賜全都被他收藏在家裏，還準備購買田宅。大王您認為他有哪一點像他父親？所以我在向您鄭重地提出，還是不任用他為好。”趙孝成王說：“老夫人您請放心吧，何況我已經決定了。”趙括的母親見任命已無法改變，便提出最後一個要求：“大王一定倘非要任用趙括，那麼他如果有不稱職之處，請您不要株連到我。”趙王答應了。
趙括替代廉頗成為主將之後，一到長平，就更改了全部的號令和紀律，撤換了各級指揮官。這樣一來，趙國軍隊內部的秩序開始有些混亂。然而趙括本人根本沒有意識到，他還認為這一切都是符合兵書的。
秦國大將白起聽說趙括已經替代了廉頗，而且已經調整了軍官的任用，趙國軍隊內部已經出現矛盾重重、鬥誌低沉的現象，便有一種勝利在望的預感。他派出了一支慣於出奇製勝的精銳部隊，與趙國軍隊短暫交戰後，假裝失敗，向後逃跑。趙括竟然真的上了當，率領全軍追擊。當趙國軍隊進入秦國軍隊的陣地後，突然遭遇了秦國軍隊主力的反擊。趙國軍隊很快被截成兩段，運糧的路線也被秦國軍隊截斷了。此時，趙括想要退兵已是不可能了，急忙翻兵書，一時也找不到良策，隻得放棄主動進攻的策略，守在原地構築營壘，等待救援。
趙國軍隊已經斷糧四十八天，軍人互相殘殺而食，軍心渙散。秦昭王聽說趙國軍隊已被徹底包圍，親自來到長平督戰，打算把趙國軍隊全殲在長平。無奈之下，趙括隻得親自率領一支突擊隊，企圖殺出血路突圍，但都沒有成功。最後，他隻得強行突圍，不料被亂箭射死。紙上談兵的趙括就這樣死在了自己的手裏。
死在他手裏還有趙國軍隊近四十五萬人。向秦國軍隊的趙國將士大約有四十萬，他們都被秦國軍隊活埋。長平一戰，是戰國時期最慘烈的戰爭之一。
由於趙國軍事實力已經大損，第二年，秦國軍隊便長驅直入，包圍了趙國都城邯鄲，並持續了一年多。差一點，趙國就要被秦國滅亡了。在楚、魏等國救援下，趙國才擺脫了秦國軍隊的圍困，但從此一蹶不振。
趙孝成王因為與趙括的母親有約在先，盡管趙括的紙上談兵害苦了趙國，但趙孝成王仍然沒有誅殺她。