话说秦国以左庶长王龁为将，进攻上党，此时的上党算是个半殖民地半独立地区，一战之下冯亭不敌秦军，连连败北。赵国的反应也相当迅速，马上派廉颇率军驰援。从廉颇驰援上党就可知，赵国虽封冯亭为华阳君，但并未派重兵进驻原韩国上党郡，冯亭所辖地带有半独立性质。这是赵国的一个战略失误，如果在上党有重兵，王龁进展不会那么迅速。廉颇毕竟是个久经沙场的老将了，兵锋直指长平，他深知此地重要，如果秦军抢在他之前占领长平，那么他将陷入被动局面。
为什么？看看长平的地形就可知，长平是上党郡乃至赵都邯郸的西、南两方交通襟喉，亦战略屏障。秦此前既先占领以安邑（今山西夏县西北）为中心的魏的河东，后攻下以野王（今河南沁阳）为中心的韩之南阳，就在与赵的整个角逐中，无论暂先进攻上党，抑或最终直指邯郸，不外有两条山间战略孔道可走，即取乌岭（今山西翼城、沁水界）、空仓岭（今沁水、高平界）一线的西路也罢，取羊肠坂（今山西晋城南碗子城一带）、天井关（今山西晋城南）一线的南路也罢，长平都是战略捷径，是别无选择的必经之路。这就是说，只要廉颇有一支劲旅锐卒固守长平不失，则秦军不能蹑足上党，更不得接近邯郸了。
关于秦军进军的路线，向来有两种说法，见秦军进军。
一种是由咸阳至侯马，再东逾乌岭进入长平战区。
因为这条路进入乌岭地区后山间崎岖，翻沟过梁，仍非坦途，所以后来有人提出了另一条进军路线。中国人民解放军武汉军区司令部就持这种意见。他们认为：秦国进军路线应为：北线为安邑—南阳—野王—泫氏—长平；南线为宜阳—缑氏—荥阳—长平。北线为进攻上党的主力，南线为掩护野王地区的侧翼。
看起来貌似后一种说法即从野王进军更容易些，其实不然。因为这有两大弊病，一是从野王北越太行山地形不利，是仰攻，没有地理优势。二是，从野王进攻有两线作战的危险，这一带刚刚被秦国占领，民心未附。俗话说根基不牢地动山摇，一旦进攻受阻，其侧后腹背就会遭到渭、韩的打击，野王难保。这种说法中有主力进攻和侧翼掩护两路秦军，貌似很有道理，但还是两线作战，秦军没那么多兵，后勤也难跟上。实际上“秦昭王四十六年，秦攻韩缑氏、蔺，拔之。”这次作战是为了进一步巩固新占领的野王县，保证它的侧翼安全。
从实际秦、赵两军在长平交战的情况来看，秦军应该走的是侯马这一条路。这个结合后文再说。而且这条路并不像人们想象的那么难，之前的阏与之战中秦军的进军路线也和这差不多，再之前白起攻赵拔光狼城那次也是走的这条路。更重要的是，从这走，将获得地形优势，这是长平之战秦军获胜的重要因素之一，这也放到后文说。
而赵军的进军路线则没有什么争议，其路线为：邯郸，逾“太行八陉”的第四陉滏口陉（今河北磁县西北），再西行过壶口关（今山西黎城东阳关），始入上党腹地，从此折西南行，沿八谏水（今淘清河），经八义村（今长治县西南），过故关（今高平东北）进入长平战区。
廉颇虽然日夜兼程，到达长平，但他还是到晚了。现在都说赵军防线第一道在空仓岭，其实又不然。按照靳生禾、谢鸿喜两位先生在其《长平之战：中国古代最大战役之研究》中的说法：
空仓岭是第一道防线，其后是二鄣城，再后是丹河防线，丹河后靠南的大粮山是赵军屯粮处，七佛山和韩王山是指挥中心。总体来说问题不大，也证明了秦军确实是从西往东进攻，如果是从南向北攻，大粮山就成了前沿。那么现在唯一的问题就是空仓岭是不是在廉颇手上？
如果廉颇已占据空仓岭，并布置防线完毕，此地易守难攻，岂会被秦军轻易拿下？按照两位先生所言，空仓岭是赵军的西垒壁，秦军先占领了二鄣城，再破赵军西垒壁。可这样的话问题就来了，二鄣城在空仓岭东边，秦军是怎么越过空仓岭天险去打二鄣城的？史料上没有，只给了我们这样的话“赵军长平，以按据上党民。四月，龁攻赵。赵使廉颇将。赵军士卒犯秦斥兵，秦斥兵斩赵裨将茄。六月，陷赵军，取二鄣四尉。”这样一来就更清楚了，史料记载已经明言：赵军是在二鄣城失守后再修筑的西垒壁，西垒壁是因为二鄣城失守才临时修筑的。用现在的军事术语来说，二鄣城是永备防御工事，而西垒壁是野战临时防御工事。如果硬要把空仓岭认为是赵军西垒壁，那其修筑时间必在二鄣城失守之前。这样一来问题就解决了，廉颇和王龁都是善战之将，深知空仓岭的重要，于是都派军队去抢占空仓岭，廉颇派去的是裨将赵茄，而秦军速度稍慢，在赵茄到达时只有前面的侦察部队赶到了，只是一战之下，秦军侦察兵斩杀了赵茄击败赵军从而占领了空仓岭。
这在史料上其实也有体现。《战国策·赵策三·秦赵战于长平》：秦、赵战于长平，赵不胜，亡一都尉。赵王召楼昌与虞卿曰：“军战不胜，尉复死，寡人使卷甲而趋之，何如？”楼昌曰：“无益也，不如发重使而为媾。”虞卿曰：“夫言媾者，以为不媾者军必破，而制媾者在秦。且王之论秦也，欲破王之军乎？其不邪？”王曰：“秦不遗余力矣，必且破赵军。”虞卿曰：“王聊听臣，发使出重宝以附楚、魏。楚、魏欲得王之重宝，必入吾使。赵使入楚、魏，秦必疑天下合从也，且必恐。如此，则媾乃可为也。”赵王不听，与平阳君为媾，发郑朱入秦，秦内之。赵王召虞卿曰：“寡人使平阳君媾秦，秦已内郑朱矣，子以为奚如？”虞卿曰：“王必不得媾，军必破矣，天下之贺战胜者皆在秦矣。郑朱，赵之贵人也，而入于秦，秦王与应侯必显重以示天下。楚、魏以赵为媾，必不救王。秦知天下不救王，则媾不可得成也。”赵卒不得媾，军果大败。
后面一大段话都是讲赵国外交决策失败导致没有得到其他国家的帮助，虽然也是赵国长平战败的一小部分原因，但和本文主旨无关，不探讨。前面这一句：“秦、赵战于长平，赵不胜，亡一都尉。”在二鄣城赵军四尉被杀，而现在只说亡一都尉，此事应该就是指赵茄被斩杀之事，按理一个初战失利不应该引起这么大震动，以至于引来增派援兵和求和的讨论。那么如果是因为空仓岭争夺不胜，那就行得通了。秦军占领空仓岭后已形成居高临下之势，长平的西大门已不保，对赵军威胁极大，赵军陷入全局被动之中，在这种情况下引发廷议就很合理了。
也许有人会说，秦军从野王北上进攻不就可以先打二鄣城了吗？
现在来看看秦军不是从野王北上的原因和不能先打二鄣城的原因。前面讲过的就不再提了。假设秦军突破了太行山，那么行军的道路是怎么样的呢？
秦军从野王出发必然是走“太行八陉”的第二陉太行陉，又称天井关，然后北上途中还要先和魏国军队打一架，然后去占据“太行八陉”的第三陉白陉，再留下部队守着，然后再去攻打上党。不然的话呢，秦军的补给线就会暴露在魏军面前，随时会被魏军灭掉。见秦军侧翼。
这里还有个问题就是按照史书的说法秦军是先打上党，冯亭战败后廉颇“军长平”接收了上党的军民，这样的话秦军还不能走直通长平的路，得先翻山越岭去打上党，然后再翻山越岭绕回来去长平和赵军交战。
假设这一切都不是问题，秦军到达了长平地区由南往北向赵军进攻，貌似是能先去打二鄣城了。实际上呢还是不行的，因为如果从野王出发北上进攻，廉颇肯定要把防御前沿放在长平南晋城北的山岭一线，秦军是无法直接去打二鄣城的。
那么就算秦军动作快赵军动作慢，秦军先到达泫氏南山岭这一线，廉颇无法在这布防。那么廉颇只能以丹河以东高地、二鄣城、空仓岭来构筑自己的防线。看起来秦军好像可以使用本文前面说的中央突破分割赵军的战术，先打二鄣城，赵军的空仓岭和丹河防线就被一分为二了。
好，现在就算秦军能直接攻打赵军，中央突破去打二鄣城，可赵军的防御体系是个袋状的，去打二鄣城是往袋里钻，而且是由下往上仰攻，是典型的攻坚战斗，而且因为赵军占据了空仓岭和丹河以东的高地，受地形限制，秦军没有为其中央突破配套的迂回手段，反而侧翼受到极大的敌情威胁，在进攻的时候随时会被空仓岭和大粮山的赵军从侧面夹击然后切断退路。而且就算到了二鄣城并拿下了，赵军来个“关门打狗”，这批秦军也就完了。要是这样的仗，王龁能获胜占领二鄣城，那廉颇就可以从名将行列里退出去了，王龁亦可超越白起直接被称为“战神”了。
既然明确了空仓岭并不是赵军的西垒壁后，长平之战的第一个谜题：廉颇为什么战败就很容易解释了。先看真正的西垒壁在哪，见长平之战第一阶段。
廉颇抢占空仓岭失败后并没有就此罢手，他深知空仓岭的重要性，于是他命令赵军前部屯于二鄣城——都尉城和故谷城，以保持对空仓岭高平关的威胁。王龁自然不会让廉颇采取攻势，秦军已占领空仓岭，呈居高临下之势，拔取二鄣城解除对空仓岭高平关的威胁成了当务之急。
六月，凭借地形之利，秦军攻破二鄣城，斩赵都尉四人，廉颇再次被迫后退。此时廉颇已经意识到他无法再争夺空仓岭，只能采取守势，这时廉颇才命令赵军建筑坚垒准备长期作战。从长平之战第一阶段中，我们可以看到廉颇是摆了个正三角防御阵型，所谓的西垒壁就是正三角头上那个点，正三角底部依托大粮山、七佛山、韩王山等构筑为东垒壁。可以看到西垒壁因为在丹河之西，故谓之西垒，这样的阵型表明廉颇此时并未向秦示弱，他还是保持了在丹河西的一块前进阵地，这样在坚固自己防御的同时还想伺机反击。
然而此时秦军连战连胜士气正旺，王龁不会让廉颇插根钉子在他的阵型之中。而且这个西垒壁是廉颇在二鄣城败后设置的，其前哨二鄣城已被秦军夺取，故缺乏保护而呈一线平行之状。如果二鄣城在，倒是能和西垒壁形成一个完整的防御体系，而现在的西垒壁已经完全暴露在秦军的攻击箭头之前。更重要的是，前面已经指出了西垒壁是个临时的野战防御工事，其坚固程度不及二鄣城。秦军主将王龁亦深知兵贵神速的道理，他可不会留时间给赵军加强他们的防御设施，趁赵军在此立足未稳之机，试图速战速决。七月，在秦军猛攻之下，西垒壁赵军很快崩溃，廉颇再次被迫后退，将赵军全线撤到丹河以东。而这个西垒壁是符合《上党记》和《水经·沁水注》记载的：“长平城在郡之南，秦垒在城西，二军共食流水，涧相去五里。秦坑赵众，收头颅筑台于垒中，因山为台，崔嵬桀起，今仍号之曰‘白起台’。城之左右，沿山亘隰，南北五十许里，东西二十余里，悉秦赵故垒，遗壁旧存焉。”
连战连败的赵军退到丹河东后反而获得地形之利，虽然西垒壁被秦军占领，但还有丹河防线可以依托，而且廉颇利用这段时间加强了东垒壁的工事构筑，这对廉颇来说是必然的，他不会把所有希望都寄托在西垒壁一条防线上。而七月正是涨水期，秦军要攻打赵军东垒壁势必涉渡丹河，而且就算涉渡成功还要进入赵军居高环绕的河谷作战，作战难度大大增加，秦军进攻不再像之前在河西可以利用对自己有利的地形了；赵军也不再是仓促防御，而是转入坚固阵地防御作战。于是此时长平战事暂时进入相持阶段。