战国中期，齐国人孙膑从小家境贫寒，吃尽了苦头。热爱军事的他长大后便向鬼谷子学习兵法。当时，与他一起学习的还有魏国将军庞涓，庞涓深感自己的本领不如孙膑，心里很嫉妒孙膑，可是孙膑心地善良，待庞涓如同亲兄弟一样。庞涓担心孙膑的声名威望超过自己，就派人将他召到魏国，残忍地将他的膝盖骨剔掉。孙膑的伤口渐渐愈合，但他再也站不起来了。他知道庞涓在陷害他，恨得咬牙切齿，不过，庞涓时时刻刻监视着他，他只能依靠装疯卖傻躲过一死。
一天，孙膑听说齐国有个使臣来到魏国，便偷偷前去拜访。齐国的使臣听了孙膑的叙述，从谈吐中认定他是一个很了不起的人才，便答应帮他逃走。这时，正值齐、魏争霸，交战不断，孙膑回国后，便拜访齐国的大将田忌，田忌以宾客的礼遇待他并将他留在府中。田忌常与齐威王赛马赌胜，但却时常输掉。孙膑让田忌用自己的下等马和齐威王的上等马赛，用自己的上等马和他的中等马赛，用自己的中等马和他的下等马赛。田忌依计行事，造成两局的优势和一局的劣势，以一负二胜赢得齐王千金。一向取胜的齐威王这次输了，大感惊讶，忙问田忌是何原因。田忌借机将孙膑推荐给齐威王。齐威王询问孙膑兵法，孙膑滔滔不绝，对答如流，齐威王发现他果然是一位奇才，就拜他为老师。
公元前354年，魏国派庞涓率兵突袭赵国的都城邯郸，赵国面对攻势抵御不住，便向齐国求救。齐派田忌为将，孙膑为军师，发兵8万，去援救赵国。田忌的意见是率军直趋邯郸，孙膑却不赞同，他认为应避开其强势，直接攻击其空虚部位，现在魏国和赵国互相攻打，精锐部队必然都在外面战斗，而留在家里的都是些老弱残兵，不如率领军队直接攻打魏国首都大梁，魏国必然撤军自救。这样便可帮赵国解围而且可以以逸待劳。田忌听从了他的建议，魏国果然撤军邯郸，回来救大梁。齐军在庞涓回师必经之地桂陵伏兵截击，结果将魏军打得大败。这就是历史上有名的“围魏救赵”之战。
公元前342年，魏国与赵国联合进攻韩国，韩国向齐国求救。齐威王召集群臣商讨对策，有主张坐山观虎斗的，有主张发兵救援的，相互争执不下。孙膑认为，魏国以强凌弱，如果韩被攻陷，肯定对齐国不利，因此他不赞成见死不救。但是，他也不赞同齐国匆忙出兵，否则就会代替韩军承受最初的打击，可以先答应韩国的请求，让韩国全力抗击人侵的魏军；魏军经过拼杀后，财力和物力会有很大的消耗，到那个时候如果齐国再发兵前去，攻击狼狈不堪的魏军，这样取胜就会很容易而且受益极大。于是，齐王采用孙膑的计策，以田忌、田婴、田盼为将，孙膑为军师，率军直趋大梁。魏以太子申为上将军，庞涓为将，率兵10万，东出外黄，迎击齐军。齐军不肯交战，庞涓率军紧追，之后他发现齐军的灶一天比一天少，便以为齐军逃亡严重，于是决定留下步兵以及笨重物资，集中骑兵轻装追赶。齐军将其诱至马陵道，此地处于两座高山之间，树多林密，山势险要，中间只有一条狭窄的小路可走，适合伏兵。孙膑命令1万弓箭手埋伏在两边密林中等候施令。魏军来到伏击地后，忽然万箭齐发，庞涓大惊，得知中计，见败局已定，绝望中自杀身亡。