趙高徑直找到李斯，有恃無恐地對他坦言：“皇上駕崩一事，外人無從知道，給大公子扶蘇的詔書及符璽也在我那裏，定誰為太子，全在丞相與高一句話，丞相看著辦吧!”
李斯大驚，聽出了他想篡詔改立的意圖。當下斷然拒絕，義正辭嚴地說，“如此大逆不道的話，你怎麼說得出口!斯本來出身低微，幸得皇上提拔，才有今日的顯貴。皇上現今將天下存亡安危托付給你我，怎麼能夠辜負他呢!”
趙高是何等奸滑之人，見正麵遊說無效，便一轉話鋒，問道：“丞相，依你之見，在才能、功績、謀略、取信天下以及扶蘇的信任程度這幾方麵，你與蒙恬將軍誰強呢？”這句話正觸到李斯的痛處，他沉默半晌，黯然地說：“不及也。”趙高裝出十分關切的樣子，進一步試探道：“丞相是個聰明人，其中的厲害關係恐怕比高看得更清楚。大公子一旦即位，丞相之職必定落人蒙恬之手，到時候，你還能得善終嗎？胡亥公子慈仁敦厚，實乃立嗣的最佳人選，希望丞相仔細度量度量。”
李斯此刻已心亂如麻，他太懂得失寵之臣是什麼滋味了！而且，這也是他最害怕見到的。“萬念私為首”，李斯當然也不例外。經過激烈的思想鬥爭，他終於向趙高妥協，仰天長歎一聲，滴下淚來：“遭遇亂世，也隻能以保身為重了！”趙高知計已成，欣喜若狂，馬上與李斯合謀，假托始皇之命，立胡亥為太子；又另外炮製一份詔書送往上郡，以“不忠不孝”的罪名賜扶蘇與蒙恬自裁。
扶蘇接到詔書後，如晴天霹靂，肝膽俱裂。他失聲大哭著，轉身回到帳中就要拔劍自殺。蒙恬與始皇素日相交甚厚，對這份意外的詔書產生了懷疑，勸阻道：“陛下而今出巡在外，又沒有立定太子，諸公子必定都虎視眈眈，暗含窺伺之心。他委任你我監軍守邊，足見信任之深。今天忽然派使者送來賜死命令，怎知不是有詐？不如提出懇請，弄清楚再死不遲。”那使者早就受了趙高胡亥等人的指使，隻在一旁不斷地催促。扶蘇一向仁孝，哪裏還去想是真是假，悲傷地說：“君要臣死，父要子亡，還有什麼好請求的呢？”言罷揮劍自殺。蒙恬不肯不明不白地就死，使者便將他囚禁在陽周（今陝西子長縣北），兵權移交給副將王離，又安排李斯的親信為護軍，這才回去複命。胡亥聽說扶蘇已死，心中大石落地，就有釋放蒙恬的念頭。此時正好遇上蒙毅替始皇祭祀名山大川歸來，趙高本對他積怨已久，同時也擔心日後蒙氏重新掌握大權，不如索性一網打盡。於是對胡亥進讒言：“先帝本來早就想選賢立太子，就是因為蒙毅屢次阻止才沒有實行。這種不忠惑主的人，不如殺之，永絕後患。”胡亥信以為真，就派人把蒙毅拘留在代地（今河北蔚縣東北）。
趙高見障礙已除，建議胡亥趕快回去繼承皇位。由於氣候炎熱，始皇的屍體己開始腐爛，一陣陣惡臭從車中傳出。為掩人耳目，趙高便命人買來大批鮑魚將臭味蓋住，一行人浩浩蕩蕩回到了鹹陽，這才發喪，公告天下，不久舉行了空前隆重的葬禮。太子胡亥稱帝，是為秦二世。趙高官被封郎中令，成為了胡亥最親信的決策者。從此以後，這對暴君奸臣便在一起製造出了一幕又一幕令人發指的慘劇。貌似強大的秦王朝，也由此分崩離析。