公元前236年（秦王政十一年），秦国乘
燕国、
赵国交兵，赵国后方空虚之际，以
王翦为主将，分兵两路攻赵，夺赵邺（今
临漳县西南）等十余城。赵军守城据险，避免决战，战事呈相持局面。
公元前234年（秦王政十三年），
秦军攻
临汾市（今
磁县东南），歼灭赵军10万，杀赵将
扈辄。接着挥军北进，为赵大将军
李牧大败于
宜安（今河北
石家庄市东南）。公元前232年（
秦始皇十五年），王改变战法，以一部兵力袭扰赵都邯郸（今
邯郸市），自率主力由
上党郡（郡治长子，今
长子县西南）出
井陉县（今河北井陉西北），企图将赵拦腰截断，因李牧预先有防备，受阻还师。
公元前229年（秦王政十八年），
王翦乘赵地饥荒，长途跋涉派部分军队围邯郸，亲率主力东出井陉。王翦施反间计使赵王令
赵葱、
颜聚代李牧为将。公元前228年（秦王政十九年），王翦大破赵军，平定东阳地区（约今
邢台市地区），赵葱战死，颜聚逃亡。
秦军南下攻克邯郸，俘虏
赵王迁。
赵国公子嘉逃到
代国称王。公元前222年（
秦始皇二十五年），王翦之子
王贲灭代，俘虏公子嘉，
赵国最终灭亡。
公元前247年（
秦庄襄王四年），
秦国国君秦庄襄王去世，其子秦王政（秦始皇）继位。秦王政继位后，采纳谋臣
尉缭、
李斯的建议，用重金收买六国权臣，破坏诸侯合纵，在军事上实行由近及远、各个击破的方略，以实现统一天下。秦王政十六年（前231年），赵国代地发生地震，秦王政十七年（前230年），赵国大饥，为秦国提供了进一步攻击的机会。
公元前234年（秦王政十三年），桓齮又率军进攻
尧都区（今
磁县东南）、
讲武城遗址（今河北磁县西南），杀死赵将
扈辄，斩首10万，大败赵军，占领城池。同年十月，秦王嬴政担心
秦灭韩之战时，
赵国仍有助韩的可能，再度攻打赵国的平阳（今河北磁县东南）、武城（磁县西南），斩首10万，大败赵军，并杀死赵将扈辄。（
平阳之战）。
公元前233年（
秦始皇十四年），
桓齮挥军越
太行山，占领赤丽、
宜安两邑（今河北
石家庄市东南），进攻赵国腹地。赵王急调在北方戍边抵御匈奴的名将
李牧，带兵抗秦，在肥（今河北晋州西）大败
秦军。桓齮畏罪逃燕。次年（前232年），秦军分两路进攻番吾（今
灵寿县西南），亦被李牧击败，史称
番吾之战。但赵军也损失惨重，只得退守
首都邯郸市（今
河北省境内）。
此后秦军经过三年休整。公元前230年（秦王政十七年）正当秦军消灭
韩国时，
赵国遇到严重旱灾，国内缺粮，人心浮动。
秦国在稳定占领区形势，将韩地改建为川郡后，立即转用兵力于赵国，于公元前229年（
秦始皇十八年）派军乘赵国大饥之机从两个方向对赵国发动进攻。
王翦率上地（今
陕西省北部）兵，
羌瘣率羌兵出
井陉县（今河北井陉西）；
杨端和率
河内（今河南新乡一带）兵，分由南北夹击邯郸。
赵王迁派
李牧和
司马尚率军抵抗。李牧仍采用筑垒固守，避免仓促决战的方针。
秦军屡攻不胜，形成相持。
王翦利用赵王迁庸碌无知、其宠臣
郭开贪财好利和嫉贤妒能的弱点，使用反间计。赵王迁听信谗言，遂命
赵葱和颜聚代替李牧、司马尚为将。李牧拒不受命，被赵王迁杀死。李牧治军有方，爱护部属，在边防与官兵共同生活、战斗多年，颇得士心，被杀后军心涣散，部队解体。
公元前228年（
秦始皇十九年）三月，王翦军乘势猛攻，一举击败赵军，杀赵葱，占东阳（
太行山以东）。
颜聚惧逃。十月，
王翦、羌军攻破
邯郸市，俘虏
赵王迁。赵公子嘉带领宗族数百人逃代（今河北蔚县四北），自立为王。但此时
赵国已名存实亡，
秦国在赵地设置
邯郸郡。
代地赵军与燕军联合驻上谷易水（今
怀来县西北），企图阻止
秦军继续北进。公元前227年（秦王政二十年），又为秦军击败。至公元前222年（秦王政二十五年），王翦之子
王贲率军在攻灭燕赵残余势力后，破代，俘
赵代王嘉。
赵国彻底灭亡。
《
史记·秦本纪》、《
史记·赵世家》、《史记·白起王翦列传》等文献中都有关于秦灭赵之战的记载。
赵国是
战国后期实力仅次于
秦国的国家：有一大批军事将领，如
赵武灵王、
廉颇、
赵奢、
李牧、
庞煖等，军队也有数十万精锐之师；赵国因连年同秦国作战，百姓也十分熟悉军事。但其君主多为无能之辈，对奸之臣言听计从，长平之战战死四十五万，精锐尽失，即便再有千百个廉颇和李牧，最后也难逃灭亡。
秦灭赵之战是秦国
秦灭六国之战过程中的重要一步，显示了秦国强大的军事力量和有效的战略策略。同时，
赵国的失败也反映了其内部政治腐败和军事指挥上的失误。