秦国人得知赵括代替廉颇统率赵军，昭襄王就暗地里派武安君白起担任上将军，让王龁担任副将，命令军中有敢泄露白起为将的，格杀勿论。
赵括代替廉颇之后，将廉颇制定的军令都更改了，原来的军吏也都撤换了，马上攻打秦军。
秦将白起听闻消息，调遣奇兵，与赵军交战之后，佯装败逃，同时白起又派出两支奇兵准备袭击赵军。
赵军正面追击秦军得胜，一直到秦军营垒。秦军营垒坚固，赵军不能攻破。
而此时白起派出的一支奇兵二万五千人已经切断了赵军的后路，另一只奇兵五千骑兵快速切入赵军的营垒之间，断绝赵军之间的联系，使得赵军被分割成了两个孤立的部分，运输粮食的粮道也为秦军所断。
趁此机会，秦军派出轻兵攻打赵军，赵军不敌。
赵军因此就地构筑壁垒，顽强固守，等待援兵。
秦昭襄王得知赵国粮道已经断绝，亲自前往河内，赐给民众爵位各一级，征调十五岁以上青壮全部前往长平战场，拦截赵国援兵，断绝赵军的粮食。
如此到了九月，赵军士兵的口粮已经断绝四十六日，军中已暗中残杀以人肉充饥。
不得援兵的赵军攻打秦军营垒，想要冲出秦军包围。
赵军分为四队，轮番进攻四、五次，仍不能突围。
赵括派出精兵且亲自上阵与秦军搏杀，仍不敌，赵括为秦军所射杀，赵军大败，赵卒四十万向武安君投降。
武安君谋划，赵军士卒反复无常，如果不能尽杀之，恐怕要出乱子。
于是，武安君坑杀赵降卒四十万，只留下年纪尚小的二百四十人放回赵国。
长平之战，秦军前后斩杀赵军四十五万人，赵人因此震恐。
十月，秦军再次平定上党。
后，秦军兵分两路，一路由王龁率领攻打皮牢，克之；一路由司马梗率领平定太原。
韩、赵两国因此惧怕，派苏代前往秦国，献上厚礼游说秦相范睢。
苏代询问，武安君擒杀赵括了吗？
范睢回答，是。
苏代又问，就要包围邯郸吗？
范睢再答，是。
苏代表示，赵国灭亡，秦王就要君临天下了。武安君则当封为三公。武安君为秦国攻占城邑有七十多座，南边平定了楚国的鄢、郢、汉中，北边俘获了赵括的四十万赵军，即使是周公、召公、吕望的功劳也超不过这些。如今灭亡赵国，秦王君临天下，那么武安君必然位列三公，您能屈居在他之下吗？即使不甘心屈居在下，可已成事实也不得不屈从。秦国曾攻打韩国，围刑丘，困上党，上党之民却都归附于赵国，天下之民不愿意作秦国之民的日子已经很久了。如今灭亡赵国，赵国北地就要落入燕国，东边的土地就要落入齐国，南边的土地就要落入韩、魏两国。那么您所得到的民众就没有多少了。所以不如趁着韩、赵两国惊恐之时，让他们割让土地，，不要再让武安君建立功勋了。
范睢听了苏代的游说，便向秦昭襄王进言，表示，秦国士兵太劳累了，请允许韩、赵两国割地求和，暂且让士兵休息一下。
昭襄王听从了范睢的建议，于是赵国割让六座城邑，韩国割让垣雍。