秦昭王聞訊，親自到河內（今河南沁陽縣），把當地十五歲以上的男丁全部組成軍隊，調到長平東北麵的高地，以切斷趙國的援兵和糧道。趙軍被圍困已四十六天，糧已斷絕，饑餓的士兵互相殺食，情況極為嚴重。趙括組織四支突擊隊，輪番突圍，但秦軍越來越多，把趙軍包圍得如銅牆鐵壁，連續突圍四、五次都沒有成功。趙括在絕望之下，隻得親自率領精兵，披上盔甲，騎上戰馬，在喊殺聲中強行突圍，不料趙括剛出現在陣前就被秦軍射死。趙軍失去主將，陣勢大亂。秦軍乘勢猛攻，趙軍大敗，全軍投降。白起怕已降的趙軍伺機造反，僅把年幼的二百四十人放回趙國，其餘四十多萬降兵全被活埋了！白起製造了這次空前的大慘案。至今，在山西高平的古戰場上，還保存了兩千多年前長平之戰遺留下來的屍骨和箭鏃、戈頭等武器。
長平之戰使趙國受到了一次最大的損失和打擊，失去了和秦國爭雄的條件。秦國獨霸的局麵出現了。
秦國獨霸和統一中國時期（前260～前221年）。
長平之戰後，秦攻占了趙的太原郡和韓的上黨郡。白起想一舉滅趙。趙和韓在危急中派蘇代赴秦，離間秦相範雎和白起的關係。範雎忌妒白起功高，建議昭王休兵罷戰。次年，秦派王陵包圍了趙都邯鄲。由於秦國在長平之戰中的殘殺，趙國軍民同仇敵愾，奮勇抵抗，秦軍一時失利。秦相範雎改派鄭安平為進取邯鄲的主將，圍攻邯鄲。這時，秦昭王主張強攻邯鄲，而白起卻認為趙國目前國內團結，外結諸侯，士氣很旺，而秦在長平之戰中所受損失也要恢複，不宜出征，因而托病不肯率軍出征。但秦軍繼續圍攻邯鄲。公元前258年，趙孝成王和相國平原君決定采取持久防禦方針，避免和秦軍決戰，並派使者向魏、楚求救。次年，魏安釐王派大將晉鄙率十萬大軍救趙。秦王聞知，立刻向魏提出警告：誰敢出兵救趙，等攻下邯鄲後，回頭就消滅它！魏王害怕，隻得下令晉鄙停止前進，魏軍駐紮在趙魏交界處的湯陰（今河南湯陰縣），按兵靜觀其變。
趙王見救兵不到，一再派人到魏國催促。魏王的弟弟魏無忌，因受封在信陵（今河南寧陵縣），稱為信陵君，當時任魏相。他深知唇亡齒寒的道理，應該救援趙國。信陵君又是趙國丞相平原君的內弟，平原君寫信給他說：“請公子看在姐姐的情麵上，立即發兵來救趙國邯鄲十萬人的生命財產嗬！”信陵君多次求魏王火速發兵救趙，但魏王害怕秦國報複，始終未允。
這時，魏都大梁有個七十多歲的老人侯嬴，是看守大梁東門的小官，家裏很窮。信陵君聽說其人有才，曾去拜訪過他，並曾把他接到自己家裏做客。侯嬴有個很有本領的屠夫朋友朱亥，信陵君也去看望過他。信陵君想親自帶一百多輛戰車，一千多門客，去救援邯鄲，路過東門時向侯嬴告別。沒想到侯嬴冷冷地說了句：“你去吧，我老了不能去了。”信陵君走了幾裏路，想想自己和侯嬴是生離死別，而他態度如此冷淡，是什麼原因呢？於是又回來見了侯嬴。
侯嬴見信陵君回來，笑著說：“我知道公子一定會回來找我的。”他又說：“公子愛才天下人都知道。如今有急事隻想去和秦國拚命，隻能是白白送死，有什麼用？”侯嬴叫旁人走開，小聲地在信陵君耳邊說：“我聽說調遣晉鄙軍隊的兵符，放在大王的臥室裏。大王最寵愛的妃子如姬，可以自由進出大王臥室，她可以把兵符偷出來。我聽說如姬的父親被人殺害，她想報仇雪恨已三年，卻沒法找到仇人，並曾為此向你哭訴過。你立刻差人去砍了她仇人的頭，並獻給如姬，如姬一定感恩戴德，就是為你犧牲生命她也會答應的。你提出要她竊取兵符，她會不答應嗎？那時，公子你把晉鄙的兵權奪在自己的手中，統率大軍救趙不是成功了嗎？”信陵君依計而行，如姬滿口答應一定竊到兵符。
那天夜裏，魏王宮殿內隻有燭光在晃動。魏王酒醉後睡著了。如姬偷出虎符，交給信陵君的使者。信陵君得到虎符要動身，侯嬴又說：“將在外，有時軍令有所不受。你拿了這一半虎符去對合，即使沒錯，晉鄙也可以不把兵權交給你。你把我的好友朱亥帶去，他是大力士，如晉鄙交出兵權就最好；如他拒交，就叫朱亥當場打死他！”信陵君接受了他的意見，又落淚說：“晉鄙是有功的老將，我帶兵符他未必肯交出兵權，如果因此而不得不打死他，是痛失了一位老將呀！”
於是信陵君帶兵符見了晉鄙，要晉鄙交出兵權。晉鄙把虎符一合，果真不錯。可是疑問接著而來：我帶十萬大軍駐在邊境，關係國家安危，為什麼大王沒有告知我任何消息，就叫信陵君單身前來代替我呢？於是他說：“這事我還得奏明大王，才能照辦。”話音剛落，朱亥跨首一步，用重錘猛擊晉鄙的頭部，晉鄙倒地身死。信陵君手握虎符，大聲命令：“凡是父子都在軍隊的，父親回去；兄弟同在軍中的，哥哥回去；獨子當兵的，回去養育父母！”經過整編，得精兵八萬，魏軍的士氣更旺了。信陵君率領八萬魏軍急奔邯鄲。
這時趙孝成王同時派平原君赴楚國求救。平原君是趙惠文王的弟弟，禮賢下士，手下門客數千。他想帶二十個文武全才的勇士去楚國，可是在幾千人中隻挑中了十九人。這時，一個叫毛遂的門客，對平原君說：“公子要帶二十人去楚國聯合抗秦，還缺一人，就讓我去吧！”平原君說：“先生做我門客幾年時間了？”毛遂說：“三年了。”平原君微笑著說：“一個有才的人處在世上，就像放進口袋的錐子一樣，尖頭就會露出來。現在你呆在我家三年，沒有見人誇讚過你，你的名字我也不知道。先生你沒有什麼本領，還是留下吧！”毛遂說：“今天就請公子把我放進口袋裏去吧！要是你早把我放進口袋裏，整個錐子早就露出來了，何止隻露一個尖頭呢？”平原君無言以對，倒佩服毛遂的膽量和口才，於是讓毛遂一起去楚國。
平原君同楚考烈王商量訂立聯合抗秦的盟約，他反複說明聯合抗秦的好處，從早晨談到中午。楚考烈王害怕秦國。始終猶豫不決。平原君的二十門客，在堂下等得焦急萬分。隻見毛遂威武剛毅地手按劍柄，跨上石階走上殿去，用洪亮的聲音一本正經地對平原君說：“聯合抗秦有利，不聯合有害，兩句話就說明白了。可是從早晨說到中午還不能訂立盟約，為什麼呀！”楚王驚訝地問：“他是幹什麼的？”平原君說：“是我的門客。”楚王大聲斥責說：“我同你主人商量國家大事，要你插嘴幹什麼？給我滾下去！”
隻見毛遂毫無畏懼，圓睜雙眼，緊握寶劍，走到楚王麵前，正色地說道：“大王這樣訓斥我，隻仗楚國的軍隊多罷了。現在我和大王隻隔數步，大王性命握在我手裏，楚軍再多也幫不了你的忙呀！大王你怎麼可以當著眾人麵來怒斥我！”毛遂正義凜然、殺氣騰騰的樣子，使楚王及其侍衛不敢輕舉妄動，隻得聽毛遂繼續講下去：“從前商湯隻有七十裏土地後來做了天下的王，周文王隻有百裏土地而能使諸侯都臣服，靠的是軍隊多嗎？不是，是他們利用有利的形勢發揮了自己的威力呀！楚國方圓五千裏，精兵百萬，本可以做天下霸主。可是，秦國那小子白起隻帶幾萬人，第一仗就打下了楚國的鄢（今湖北宜城）、郢（今湖北江陵），把楚的國都郢改成秦的南郡，迫使楚遷都於陳（今河南淮陽）；第二仗燒毀了楚國祖先的墳墓；第三仗燒光了楚國祖先的宗廟，使你們的先祖受到侮辱。這是楚國一百年、一千年也忘不了的仇恨嗬！秦國如此欺侮楚國，我們趙國也感到羞愧，而大王竟不想報仇雪恥！聯合抗秦，為的是楚國，不單是為趙國嗬！”
毛遂慷慨激昂的陳述，句句打動楚國君臣。楚王想到，秦國一再攻打侮辱楚國，何況如果這次秦國吞並了趙國，對楚更不利，於是說：“先生講得有理，我願和趙結盟抗秦。”於是毛遂請求楚王左右的人拿豬狗血來。毛遂捧著盛血的盤子，跪著獻給楚王說：“請大王首先歃血盟誓，其次是我的主人，再次是我。”於是楚王和趙國訂立了聯合抗秦的盟約。平原君訂立盟約後回到趙國，感慨地說：“我過去識別過上千人，自以為有才之士逃不過我的眼睛，不料偏偏錯過了毛先生。毛先生在楚國的一席話，勝過百萬雄師呀！”於是升毛遂為上賓。
於是，楚相春申君率楚軍救趙，與魏相信陵君率領的八萬魏軍會合，向秦軍發動猛攻，趙相平原君也率三千敢死隊殺出城來。秦軍長期在外，連續作戰，疲憊不堪，被三國聯軍殺敗，四處逃命。鄭安平的兩萬秦軍被魏、楚聯軍包圍，全部投降。秦將王齕率領殘兵敗將逃回了汾城。被圍困了一年多的趙都邯鄲解圍，趙國得以保全。
秦國雖在邯鄲之戰中受了挫折，但實力並未受到大的損失，獨霸諸侯的形勢沒有改變。公元前256年和前249年，秦先後滅了西周和東周。西周和東周是周王室後裔統治的兩個小國。從此周朝名實俱亡了。秦加緊了兼並各國的步伐。
秦在兼並六國前，國內進一步加強了專製主義中央集權的活動；同時，整個中國也麵臨著完成國家統一的形勢。
秦國國內局勢的變化，表現為秦王嬴政的登位和除呂、嫪，任客卿的實行。
秦王嬴政是秦莊襄王之子、呂不韋的實際兒子。但莊襄王在位三年就死了，其子嬴政十三歲繼位，朝政由太後和相國呂不韋掌管。呂不韋是嬴政的“仲父”，嬴政的登位，使呂不韋成為太上皇。呂不韋在莊襄王在位和秦王嬴政當政的前幾年，在統一形勢已具備的客觀形勢的推動下，做了一些有利於秦統一的事業。如他任相國時設立了秦的東郡、太原郡，由他主持完成的《呂氏春秋》一書總結了戰國時的思想和文化。但呂不韋權勢太重，會和王權發生衝突；他又害怕他和太後趙姬的私情及生下了嬴政的事會泄漏。於是他把舍人嫪毐推薦給太後，充當幸臣。嫪毐夥同太後控製了朝政，被封為長信侯，整個太原郡成了嫪毐的封地，並改稱為“毐國”。嫪毐的胡作非為阻礙了秦統一的事業。
公元前238年，秦王嬴政開始親政。嫪毐發動叛亂。年輕的秦王政鎮壓了叛亂，處死了嫪毐一夥。秦王政發現呂不韋與嫪毐有牽連，次年罷了呂不韋相國職務，逼令呂不韋遠遷蜀郡。呂不韋知道大勢已去，難免一死，便自殺了。
秦王政登位之初，清除了呂、嫪，國家大權集於一人之手，便任用法家人物李斯、尉繚等，加快了統一中國的步伐。
李斯（前280～前208），出身於楚國上蔡（今河南上蔡縣）的“閭巷布衣”，作過“郡小吏”，曾與韓非一起學於荀子門下。李斯到了秦國，先在呂不韋門下當舍人，後晉升為郎，他曾向秦王政上書說，秦國已具備了統一天下的條件，要抓住時機，統一天下，千萬不可錯過。李斯的見解得到了秦王政的賞識，被提拔為長吏。
這時韓國派水工鄭國到秦國去鼓動修建水渠，目的是讓秦國運用大量的人力物力來修渠，牽製秦軍的東進。鄭國修渠的目的後來暴露了，加上呂不韋招徠了大批東方來的賓客，東方派到秦國的間諜也不少。因此秦的宗室大臣認為東方來秦的客卿都不可信，於是秦王政下令逐客，李斯也在被逐之列。於是李斯寫了著名的《諫逐客書》，認為對客卿要作具體分析，很多客卿到秦國後，是為秦國作出過重大貢獻的。他從秦穆公重用百裏奚、蹇叔一直說到秦孝公重用商鞅以及張儀、範雎對秦國的重大貢獻，說明外來客卿有功於秦國。現在統一是大勢所趨，天下有誌之士都寄希望於秦，才不遠萬裏而來。秦國應該最廣泛地爭取各地人才為秦服務。如果把非秦地出生的人都逐走，反而壯大了對方的力量。李斯的文章說明了一位明君要不要爭取更多的人才為自己服務的策略問題。秦王政果斷地采用了李斯的建議。李斯後來當了丞相。
尉繚（尉是官名，繚是名字）是魏國人，傑出的法家和軍事家，在廢除逐客令後到了秦國。秦王政成為他的好友，任他為國尉，輔助國王策劃軍事。尉繚繼承和發揮了張儀、範雎的遠交近攻，各個擊破的“連橫”戰略，並實行離間諸侯的計劃，用重金賄賂各國貴族大臣，破壞和阻止東方各國“合縱”反秦的事業。在李斯、尉繚的輔佐下，大大加快了消滅六國、統一中國的步伐。
從當時全國形勢來看，完成統一已是大勢所趨，人心所向，不可阻擋。戰國時期，我國社會經濟發展迅速，農業、手工業、商業獲得了很大的發展。各地人口流動頻繁，文化風俗逐漸統一，南北各地的語言文字也趨統一，各族人民為出仕、經商、墾荒、求學、謀職，奔走各地，華夏大地已成為統一的大家庭。結束分裂和戰爭，在和平統一的條件下更好地生活和勞動，成為社會各階層的要求。孟子首先提出天下“定於一”的呼籲。荀子列舉大量事實，說明“四海之內若一家”。戰國時先後強盛過的魏、齊、楚、趙，都力圖自己來完成統一大業，但都失敗了。曆史證明：隻有經過了商鞅變法，國內實現了強盛，出現了雄才大略的君主秦王政，又懂得任用外來賢才如範雎、韓非、李斯、尉繚等人，並采取正確的戰略戰術的秦國，才具備了完成統一的條件。
公元前230年，秦國派內史騰進攻韓國，俘虜韓王安，韓國滅亡。
公元前229年，秦派王翦率軍攻趙。趙派李牧抵抗。開始時秦軍不占優勢。王翦用反間計收買趙王寵臣郭開，趙王聽信了郭開誣蔑李牧要謀反的謠言，殺了李牧。王翦乘機進攻。次年，秦軍攻占邯鄲，趙王遷獻地圖降秦，趙公子嘉逃到代郡自立為王。趙國實際上已亡。
燕太子丹收買了勇士荊軻，企圖讓荊軻入秦去刺死秦王以延緩秦國對燕的進攻。於是荊軻帶了少年勇士秦舞陽和秦國要捉拿的逃將樊於期的頭顱、燕國督亢地方的地圖入秦。荊軻離燕時，在易水邊上和太子丹訣別，唱起了“風蕭蕭兮易水寒，壯士一去兮不複還！”的悲壯歌曲，表示有去無回的決心。
秦王聽說燕國來獻督亢的地區和樊於期的頭顱，非常高興，以隆重的禮節，在鹹陽宮接見荊軻，並在宮內外布置了重兵。荊軻帶秦舞陽上殿時，秦舞陽害怕得渾身發抖。荊軻說：“北方荒僻地方的人沒有見過世麵，請大王原諒！”荊軻上前一步，獻上地圖。當地圖慢慢展開時，“圖窮匕首現”。荊軻右手搶過暗藏在圖卷中的匕首，左手抓住秦王衣袖猛刺過去。秦王急忙從座位上跳起來，掙斷衣袖。秦王想拔佩劍，但佩劍太長拔不出來，於是跑下座位。荊軻追趕秦王。秦王在柱子後躲閃。朝廷上的文武百官嚇得目瞪口呆，因按秦律群臣上殿不得帶武器，而殿下的衛士未得王命不得上殿，秦王慌亂中忘了下令。秦王正環繞著柱子跑，急得不知所措，忽聽到有人提醒他：“大王把劍鞘推到背上，從背上拔。”秦王立即拔出寶劍，砍斷了荊軻的左腿，荊軻倒在地上，將匕首朝秦王投去而未中，秦王用劍再砍荊軻，秦王左右的人一擁而上，將荊軻剁成肉泥。於是秦王命李信帶兵急攻燕。公元前226年，攻下燕都薊（今北京市），燕殺太子丹謝罪，燕王徙居遼東。
公元前225年，秦派老將王翦之子王賁率十萬大軍攻魏，秦軍包圍大梁，決黃河、鴻溝水灌城，大梁城破，魏王假投降，魏國滅亡。
公元前224年，秦老將王翦率六十萬大軍攻楚。王翦采取屯兵練武、堅壁不戰、麻痹敵人、以逸待勞的戰略。雙方相持一年多。當楚軍鬥誌鬆懈、糧草不足時，王翦率秦軍猛攻，消滅了楚軍主力，又占領了楚都壽春（今安徽壽縣）。楚國滅亡。公元前222年，秦降服越君，在江南設會稽郡。
公元前222年，王翦之子王賁率軍攻占遼東，俘燕王喜，燕國滅亡。回兵攻下代郡，俘趙代王嘉，趙國完全滅亡。
公元前221年，王賁率軍攻打齊國，迅速攻占齊都臨淄，齊王投降，齊國滅亡。經過十年奮戰，秦滅了東方六國，基本完成了統一。
秦軍接著進軍百越族居住的東南和嶺南地區，於公元前221年先攻占位於今浙江南部和福建的東甌、閩越地區，在那裏設郡建治。公元前219年冬或前218年春，經過休整了的秦國五十萬大軍在尉屠睢率領下分五路進攻嶺南，其中主力部隊沿湘桂走廊越過越城嶺南下。由於糧餉不繼，戰爭無法持續下去。於是，秦命監禦史祿率數十萬人在今廣西興安縣開鑿靈渠，溝通了湘江和漓江的航道。於是秦軍溯湘江，過靈渠，沿漓江，入西江，迅速攻占了嶺南地區，並於公元前214年設立了南海郡（在今廣東和海南）、桂林郡（在今廣西東部、中部）、象郡（在今廣西西部、西南部、貴州東部和越南北部、中部）。秦國完成了祖國的統一，秦王政改稱皇帝，並自封為秦始皇，成為完成中國統一的千古一帝。中國曆史從此由諸侯割據稱雄的封建國家變為統一的中央集權的封建國家。