赵括希望可以突围出去，他把军队分成四部分，轮流攻击秦军阵营，想以血肉之躯搏开一条生路，但是秦军坚如堡垒。最后赵括亲率精锐，意欲强行突围，结果被秦军的箭阵射杀。主将被杀，赵国军心大乱，40多万名士兵全部缴械投降。
赵括缺乏实战经验，一心求胜又大意轻敌，这些弱点全部被白起利用。公元前260年八月，对敌军情况几乎一无所知的赵括，率领赵军主力大肆攻打秦军。白起稍一抵抗就假装败阵，诱使赵军追击。秦军向事先筑好的垒阵撤退，引诱赵军进入他们的埋伏地点——长壁。白起的包围圈就像一个大口袋，待赵军全部进入后，埋伏在包围圈两侧的一支2.5万人部队，立刻从后方截住赵军的退路，一方面给口袋收了口，另一方面监视留守在后方营地的赵军，牵制他们使他们不能前来增援。这样，就把赵军主力死死地围困在包围圈中。
白起是秦国名将，从一名普通的武官一直升到武安君的位置。他指挥过的七十多场战役，没有一次失败的记录。白起作战不只是为了占领城池，他对敌人穷追猛打，目的是把敌人杀光，凡作战必歼敌。到战国后期，武安君白起已经成了一个令六国军队闻之而胆颤的名字。
投降的40多万名赵国士兵让白起发了愁：他们降秦，是在既没有粮草，又没有救兵的情况下的无奈之举。他们的故乡在赵国，不会真的效忠秦国，所以这支军队不能为秦国所用；如果放他们回去，无异于放虎归山；全部看守起来呢，看守这么多人需要投入的人力物力，以及供给他们的粮食，对于当时的秦国来说都是不可能承担的；更别说他们人数众多，一旦发生叛乱将难以控制。思前想后，白起做了一个惊人的决定。他选出赵国降军中最年幼的二百四十人，放回赵国通风报信，然后把剩下的人全部带入山谷活埋。
秦王不甘心上党成了赵国领地，于是派王龁领兵，进攻长平。秦军不断发起挑战，赵军利用地形优势，坚守不出。战争僵持三年之久，累及百姓。赵国百姓没有粮食可吃，向齐国借粮，齐国坐视不理；秦国国库也被战争掏空，士兵倦怠。两国都难以承受战争的负荷，希望可以速战速决。
秦军断了赵军的后路，赵军失去粮草来源，只好在包围圈中拼死抵抗，等待援军。秦军包围赵军的消息传到秦国，秦王亲自赶到河内，征用了当地所有15岁以上的男丁，组成一支部队，到长平助战。这支部队开到长平以北，堵住赵国的粮道和援军通道，使赵军主力完全断绝了后勤支援。当年九月，赵军断粮已经46天，被饿死的士兵不计其数，他们已经斗志全无。
赵括为将后，一反廉颇的作战方法，使赵军上下军心动摇。他还打算积极进攻，希望一举获胜，全歼秦军。赵括为将的消息传到秦国，秦国立即调整了作战策略，增派军队，换武安君白起为将领。为了不打草惊蛇，引起赵军的警惕，秦王下令，“有敢泄露白起为将的人，杀无赦”。
战国末期，在范雎“远交近攻”策略的指引下，秦国率先向韩国发起进攻，攻破韩国野王，围困上党。韩王为了使秦国撤兵，命令守将冯亭把上党送给秦国。冯亭不愿降秦，决定把上党送给赵国。赵王欣然接受，并派廉颇率领军队驻守在长平，防止秦军前来攻击。
这就是历史上著名的长平之战，这场战争使赵国元气大伤，从此一蹶不振。赵国半数以上的成年男子都死于此战。这场战争使其他六国闻风丧胆，加速了秦国一统全国的进程，秦国一统天下几成定势。
秦国毕竟有范雎这样的谋略家，赵国派使臣到秦国议和的时候，他们故意对使者热情招待，让其他国家误以为秦赵已经和解，从而使赵国失去同其他国家联盟的可能，被迫处于孤立无援的境地。同时，秦国派人到赵国国都邯郸，收买赵王身边的大臣，让他们散布流言说，廉颇避而不战是想向秦国投降，而秦军最畏惧的人其实是赵括。
秦国散布这样的流言，是为了让赵王召回廉颇。廉颇避而不战，因为他知道秦军一路跋涉，希望速战速决，他想利用地形的优势拖垮秦军，等秦军士气低落以后再反攻。赵王不解，屡次催他出战。廉颇仍然坚守，三个月不迎战。赵王终于起了疑心，秦国的目的达到了，赵国果然让赵括取代廉颇，统领全军。
