周赧王五十五年（公元前260年），秦軍大舉北進，進攻趙國。老將廉頗率趙兵迎敵，秦、趙兩軍相持於長平。秦兵雖然勇武善戰，怎奈廉頗行軍持重，堅築營壘，等待時機與變化，遲遲不與秦兵決戰。這樣一來，兩軍相持近兩年，仍難分勝負。秦國君臣將士個個焦躁萬分，卻又束手無策。秦昭王問計於範睢，說：“廉頗多智，麵對秦軍強而不輕易出戰。秦兵勞師襲遠，難以持久，戰事如此久拖不決，秦軍必將深陷泥淖，無力自拔，為之奈何？”範睢早已清醒地認識到問題的嚴重性，作為出色的謀略家，他很快找到了問題的症結。他對趙國文臣武將的優劣了如指掌，深知秦軍若想速戰速決，必須設計除掉廉頗。於是，他沉吟片刻，向昭王獻了一條奇妙的反間計。
範睢遣一心腹門客，從便道進入趙國都城邯鄲，用千金賄賂趙王左右親近的人，散步流言道：“秦軍最懼怕的是趙將趙奢之子趙括，年輕有為且精通兵法，如若為將，恐難勝之。廉頗老而怯，屢戰屢敗，現已不敢出戰，又為秦兵所迫，不日即降。”
趙王聞之，將信將疑。派人催戰，廉頗仍行“堅壁”之謀，不肯出戰。趙王對廉頗先前損兵折將本已不滿，今派人催戰，卻又固守不戰，又不能驅敵於國門之外。於是輕信流言，頓時疑心大起，竟不辨真偽，匆忙拜趙括為上將，賜以黃金彩帛，增調20萬精兵，前往代替廉頗。
趙括雖為趙國名將趙奢之子，確也精通兵法。但徒讀經文書傳，不知變通，隻會坐而論道，紙上談兵，而且驕傲自大。一旦代將，立即東向而朝，威臨軍吏，致使將士無敢仰視。他還把趙王所賜黃金、財物悉數藏於家中，日日尋思購買便利田宅。
趙括來到長平前線，盡改廉頗往日約束，易置將校，調換防位，一時弄得全軍上下人心浮動，紊亂不堪。範睢探知趙國已入圈套，便與昭王奏議，暗派武安君白起為上將軍，火速馳往長平，並約令軍中：“有敢泄露武安君為將者斬！”
這白起是戰國時期無與倫比的久經沙場的名將，一向能征慣戰，智勇雙全。論帥才，趙括遠不能與白起相比；論兵力，趙軍絕難與秦兵抗衡。範睢之所以秘行其事，目的就是使敵鬆懈其誌，以期出奇製勝。兩軍交戰，白起佯敗，趙括大喜過望，率兵窮追不舍，結果被秦軍左右包抄，斷了糧草，團團圍困於長平。秦昭王聞報，親自來到長平附近，盡發農家壯丁，分路掠奪趙人糧草，遏絕救兵。趙軍陷於重圍達46天，糧盡援絕，士兵自相殺戮以取食，慘不忍睹。趙括迫不得已，把全軍分為四隊，輪番突圍，均被秦軍亂箭擊退，趙括本人也被亂箭射死。
長平一戰，秦軍獲得了空前的勝利，俘虜趙兵40萬，除年老年幼者240人放還外，其餘全部坑殺。這次戰役，秦軍先後消滅趙軍45萬，大大挫敗了雄踞北方的趙國的元氣，使其從此一蹶不振。戰後，秦軍乘勝進圍趙都邯鄲。雖曾有趙國名士毛遂自薦，赴楚征援，又有魏國信陵君竊符救趙，也隻能是爭一時之生存，無法挽回趙國敗亡的厄運。
長平之戰，在秦國曆史上具有劃時代的意義。秦與關東六國的戰爭，如果說秦惠文王時還處於戰略相持階段的話，至此則進入了戰略的反攻階段。
範睢利用趙王已對廉頗“堅壁”不出戰大為不滿而出現的“裂縫”，巧施離間計，致使其“縫隙”增大。終於如願用無能之輩趙括換掉了多智多謀的廉頗，取得了長平之戰的勝利。