赵王本来就已经在埋怨廉颇不出战了，听到谣言之后他就越发怀疑了，于是竟真的中了计。赵王决定起用只会“纸上谈兵”而缺少实际作战经验的赵括代替廉颇为将，但是此举却遭到了赵括母亲的反对。她说：“我这做母亲的最了解儿子，况且他父亲活着的时候，也认为这个儿子不堪大用，所以请大王收回成命。”

不想赵王却很顽固，赵母只得和赵王约定：假使赵括吃了败仗，那么赵王不能迁怒于赵家的其他人。赵王应允。

赵括到达长平后，一改廉颇保守的战法，竟主动出兵攻打秦军。这时秦军已经暗中再次起用了名将白起为帅(先前白起曾被召回国)。白起采用迂回运动战略，佯装败退以吸引赵军来攻，然后出奇兵将赵军截为两段，并绝断了其粮道。

秦昭王得知此消息后，亲自赶往河内郡，征召当地所有15岁以上男丁至长平，用以堵截赵国的援兵和粮运。结果，赵军被困一个多月，赵括不得不最后一次强令突围，结果突围不利，他本人也被射死。

最后40万赵军被迫投降，除年幼的240人被放归外，其余皆被白起下令坑杀。至此，历时3年的长平之战以秦军的胜利告终。

长平之战对于赵国的打击是巨大的，赵国的大部分成年男子都在此役中惨遭屠杀，长平之战也是中国历史上最惨烈的一次歼灭战。赵军失败以后，秦军又一举乘胜包围了赵国的都城邯郸，若不是有其他国家的增援，赵国灭亡在即。经过此役，赵国元气大伤，从此一蹶不振，直至最终被秦国所灭。