徐福的话使秦始皇不由得想起了自己近来做的一个怪梦，梦中的他与一个人形的海神搏斗，醒来后便问占梦博士，占梦博士说：“真正的海神是不可见的，这分明是大鱼蛟龙在作祟。只有将这样的恶神除去，善神才能到来。”徐福的这番话，恰与他的梦境印合，这让他深信不疑。
而此时的徐福，内心却是矛盾的，一方面，他感到有些忐忑不安，唯恐对这位暴戾皇帝的性情把握不准，而招致杀身之祸；而他又是得意的，这来源于他对秦始皇心态的准确探测。从皇帝的气色上，徐福看出了他的虚弱和迫不及待。或许徐福是有福气的，他编出的话，居然得到了秦始皇的亲自验证。
秦始皇决定亲自动手射杀鲛鱼，同时护送徐福再次入海。于是，秦始皇和徐福一起，率数千名童男童女、百工，带着五谷和捕巨鱼的工具，从琅琊台出发北上。一路上，秦始皇带领善射者张开连弩，等候大鱼的出现。船队行至荣成山，未见到蛟龙和大鱼，又由此折向西。当行至芝罘（今山东烟台）时，果然见到了一条大鱼，将其射杀，秦始皇便认为此后当可无虞了。
于是，秦始皇再次命令徐福带领童男、童女三千人，以及各类工匠及谷种入海为自己寻求仙药。
目送着徐福的庞大船队消失在海天连接处后，秦始皇一行往海西而去。据传说，徐福率领船队横渡渤海至辽东半岛，然后沿辽东半岛东南近海至朝鲜半岛，再由朝鲜半岛西部近海折南而行，横渡朝鲜海峡，最终到达了日本，从此一去不回！
然而此时的秦始皇临近天命之年，为国事劳心了近30年，平日里，他每天都要处理重达120斤的文件奏折，又常常纵酒后宫，身体实际早已经被拖垮。这一次，长时间的巡游跋涉，异地起居和季节变化更加重了身体上的不适，再加上迎着海风巨浪猎杀大鱼，羸弱的身体再也支撑不住，倒了下来。
嬴政抱病继续巡游，一路上还念念不忘琅琊台，苦盼着入海求仙的徐福为他带回不老之药。秦始皇的希望与苦盼注定是要落空的，他的“做得皇帝欲登仙”的美梦，他的建立千秋霸业的雄心，终于破灭在回程的路上。公元前210年，秦始皇一行到达沙丘平台，此时的嬴政已经病入膏肓，不得不在沙丘宫暂时住下。
大帝驾崩，祸起宫中
秦始皇终于病倒了，一路上越病越重，于是只好下令中止巡游，返回国都咸阳。秦始皇此时还没有立太子，而他又一心想要长生不老，十分忌讳这个“死”字，所以群臣也不敢在他面前提立储这个问题。随着病情日渐加重，秦始皇本人也意识到自己大限已到，来日无多，便让赵高代笔给长子扶苏留下遗诏。这封诏书只有十二个字：“以兵属蒙恬，与丧会咸阳而葬。”意思就是说，让统兵驻守在北方边境的扶苏见到诏书后，立即将统兵一事全权交与蒙恬将军，马上回都城咸阳主持皇帝的丧葬之礼。
由此可以看出：秦始皇是有意培养扶苏的。秦始皇虽然有二十来个孩子，但大多数他都看不上眼。而对扶苏，秦始皇是有所期待的。上郡（今陕西榆林市东南）监军一职，手中掌握30万军队，能得到如此大的权力，可见秦始皇是有意而为，想让他继承大统。这样的安排，对扶苏日后继承帝位是一个很好的铺垫，一方面可以锻炼扶苏的能力，更重要的是树立他的威信。秦始皇这样安排是正确的，只是后来出现了始料未及的变故，他也就回天无力了。
赵高将这封诏书写完后，加盖上了皇帝的玺印。然后，封缄待发。而秦始皇在这时，也闭上双眼，与世长辞了。
公元前210年，秦始皇三十七年七月丙寅，“千古一帝”秦始皇嬴政在沙丘宫的病榻上咽下了最后一口气，他那充满着传奇色彩的人生之旅也走到了尽头。这一年，嬴政50岁。
秦始皇崩逝，死讯只有公子胡亥、丞相李斯、中车府令赵高及贴身侍宦等五六个人知道。丞相李斯看到皇帝死在巡游的路上，离都城咸阳太远，太子还没有册立，认为应该先保守秘密，封锁消息，以免引起天下大乱。于是他们把秦始皇尸首放置在车中，所有仪式照常进行，巡行车队继续前进，一切安排都像皇帝在世的时候一样。
但由于当时天气炎热，时间一长，秦始皇的尸体便开始腐烂并散发出臭味。于是，为了掩人耳目，李斯又下令在车上放了很多鲍鱼，尸体的臭味和鲍鱼的臭味混合在一起，就让人分辨不出来了。就这样，秦始皇去世的消息一直被隐瞒了下去，直到抵达咸阳，李斯才向天下宣布。
秦始皇，这位一生叱咤风云、号令天下的旷世之君，哪里会料到，自己死后居然会和一车臭气熏天的鲍鱼做伴。然而，更让他想不到的是，在尸骨未寒之时，自己一手提拔重用的臣子居然密谋篡改了他的遗诏，葬送了大秦帝国的万世基业。
沙丘之变
秦始皇突然离世，遗诏和皇帝印玺就一起留在了中书府令赵高手中。赵高本是位宦臣，却也是秦始皇小儿子胡亥的老师，此次出行，就是由他掌管着秦始皇的大印和文书，权力炙手可热，可谓一人之下，万人之上。然而，就是他，这个中国历史上的跳梁小丑，一个猥琐卑贱的阉人，却决定了大秦帝国的命运，成为大秦王朝的掘墓人。也在史书上留下了浓重的一笔——遗臭万年的昭彰骂名和指鹿为马的千古笑谈。
赵高得知秦始皇想要传位给公子扶苏，而扶苏此时正和大将军蒙恬驻守在北方边境上。扶苏和蒙恬的关系一向不错，而蒙恬却十分讨厌赵高，有一次赵高犯罪，还差一点让他弟弟蒙毅给杀了。赵高心想，扶苏一旦即位为帝，蒙恬就会受到重用，到那时候，自己就没什么好果子吃了。而赵高本人是胡亥的老师，胡亥又是现在唯一跟随在秦始皇身边的公子。于是，一场夺嫡阴谋开始在他的心中酝酿，史称“沙丘之变”。
赵高先是扣下遗诏不发，鼓动胡亥夺权，他说：“圣上辞世，既未册立太子，又没有遗命封诸子为王，只是给扶苏留下遗诏。一旦扶苏坐上皇帝之位，而您又不曾分封到王号和土地，将如何是好？”
胡亥无奈地说道：“既然一切都是命运使然，这也是无法改变的。”
赵高说：“话不要说死了！眼下朝廷的权力掌握在您、我与丞相手里，我们可以决定任何人的生死命运。您要考虑清楚，是向人家称臣还是让人家向您称臣，是别人统治您还是您统治别人，这是有天壤之别的。”
胡亥听了，心里产生了一丝波动，但又犹豫地说：“废兄而立弟，这是不义；因为怕自己被害而不遵从父皇的遗诏，这就是不孝；才能浅薄，勉强依靠别人的帮助而成事，这是无能。照此去做，有违道德，天下的臣民都不会服从的，说不定会招祸上身，危及国家啊！”
赵高说：“我听说过这样的名言，有大作为的人不必计较琐事，具备盛德的人不会拘于小节。遇事若只顾微细之处而将大局抛到脑后，必生忧患；犹豫不决断，必招灾祸。而果断决策，敢作敢为，会让鬼神都畏避三分，何愁大事不成？”胡亥终于听从了赵高的计谋。
赵高接着又去劝李斯和他一道拥立胡亥。李斯位居丞相，握有实权，如果他反对篡改遗诏，自己的计谋便很难得逞。所以，一定要把李斯一起拖下水。
李斯闻听赵高之谋，当即斥责为“亡国之言”、“非人臣所当议”，并一再表示，不能有负当年皇帝的知遇之恩，违背臣子之道而参与逆谋。
赵高见李斯不肯合作，便帮他分析利害关系：“皇上赐给长子的诏书和符玺都在胡亥那里。现在定谁为太子，全在你我二人之言。长子信任蒙恬，如果长子继位，必用蒙恬为相，那时你想衣锦还乡恐怕都不可能了。而胡亥仁慈笃厚，立他为君，你可长保富贵。”
见李斯犹豫不决，赵高又说：“眼下朝廷的权力掌握在胡亥手中，我也知道他的打算。何况扶苏在外，胡亥在内，由朝廷控制地方比较方便。假如错过当前的大好时机，扶苏和胡亥的内外位置发生改变，我们再想反对扶苏，就不免成为乱臣贼子。您还是快作决定吧。”
赵高的一番话，犹如在李斯的心湖中投入了一块石头。李斯仔细一想，这件事关系重大，想必赵高和胡亥早已串通一气，自己如若不顺从他们，必会有大祸临头。如若从了他们的计谋，又觉得违背自己的良心，此时的李斯内心充满了痛苦与矛盾。最终，在赵高的利诱和威逼下，李斯决定与赵高、胡亥合谋。
在赵高的策动下，以胡亥为首、以赵高为中心、以李斯为帮凶的政变集团正式形成。秦国经过数百年打下的一统江山，眼看即将易主了。
三人结成联盟后，遂决定继续利用秦始皇，这个已经死了的“活人”去完成阴谋，他们要干三件事。
第一件事，就是把秦始皇临终之际十分艰难地留下的关于公子扶苏到咸阳奔丧即位的遗诏毁掉。
第二件事，他们要伪造一份遗诏，谎称丞相李斯在沙丘宫单独接受秦始皇遗诏，立胡亥为太子。让胡亥回到咸阳立即以太子的身份主持秦始皇的葬礼，即二世皇帝之位。
第三件事，就是他们要伪造第二份诏书。这份诏书就是令扶苏和蒙恬自尽，扳倒大秦帝国的中流砥柱，为胡亥继承大统扫清障碍。
其实，赵高的计谋能否最终得逞，还要取决于长公子扶苏的态度和作为。扶苏身为长子，手握重兵，只要应对合理，完全有条件粉碎赵高等人的阴谋。可是，扶苏偏偏是个心慈手软、诚信宽厚、至仁至孝的人。扶苏经常为日理万机、事必躬亲的父皇感到担忧，也曾经替父皇巡行天下，以现始皇威仪。他也曾为父皇“焚书坑儒”及其种种暴行感到无奈和惋惜。扶苏很清楚，年届天命之年的父皇已经老了，可没想到父皇驾崩得这么早。让扶苏更想不到的是，赵高、胡亥、李斯等人竟然把矛头指向了自己。
他静静地跪听“诏书”，谁知最后竟听到“不忍面诛，赐剑自裁”，面对加盖着父皇玺印的“诏书”和闪着寒光的宝剑，扶苏不禁泪流满面，他不明白父皇为何强加罪名赐自己一死。只可惜自己未能在生命的最后时刻随侍父皇左右，没能尽到人臣之忠、人子之孝。
扶苏摇摇晃晃地走进内室，正欲拔剑自尽，却被蒙恬拉住了。“公子请慢动手，臣觉得这件事情有些蹊跷。”
“诏书上加盖着父皇的玺印，这是假不了的，何来蹊跷？”扶苏痛苦地闭上眼睛，泪水再一次涌了出来。
“公子你好好想一想，皇上亲自下令，命臣率领30万大军戍边防胡，又专派公子来此监军，这可是天下第一重任，不是皇上深信不疑的人，不是皇上重视的继承人，岂能担当如此重任呢？况且皇上正在巡行之中，太子尚未确立，公子怎能只凭一介使臣，一封尚未辨真假的诏书，就轻易自尽呢？公子您并无过错，这说不定是某些奸佞之徒要谋害公子。您还是复请于陛下，待证实这确是皇上的旨意，再自尽也不迟，您要三思而行啊！”
此时，一旁的使者也在不断地催促扶苏赶快自尽，扶苏含泪看着跪在一旁的蒙恬，无奈地摇摇头说：“君要臣死，臣不得不死；父要子亡，子不得不亡，我扶苏问心无愧，何必再去复命，今唯有一死，以谢君恩。蒙将军，请不要再多说了，扶苏先走一步了。”说完，便拔剑自刎了。可怜的扶苏根本没有想到，自己一生都十分尊敬的父皇早已先自己而去，也没想到，这份诏书竟然是赵高等人的“诈书”。
蒙恬始终怀疑诏书的真伪，不肯当面自尽，便被使者拘捕，囚禁在周阳（今陕西绥德西南）的大牢中，等候发落。
消息传到赵高等人的耳中，他们不禁大喜，认为大局已定。
不久，皇帝车驾回到咸阳，随即向天下宣布了皇帝驾崩的消息和胡亥被立为太子继承江山大统的消息。胡亥立即以太子的身份主持了秦始皇的葬礼，并继承了皇位，就是“秦二世”。
同年九月，秦始皇被葬在骊山陵园中。
书同文，车同轨，统一度量衡、货币；
法繁役重，焚书坑儒，穷奢极欲
如果从西周初年的分封诸侯算起，在秦王嬴政灭掉六国一统天下之前，华夏土地已经经历了八百余年混战与杀戮，经济、文化等都受到了重创。诸侯国林立，它们相互之间的政治、经济、文化各不相同，因而在货币、度量衡、文字乃至于车轨等诸多制度上差异甚大。秦帝国在统一天下后要恢复生产、安定百姓、发展经济、繁荣文化，就必须建立起一套整齐划一的规章制度。
因此，秦始皇在扫灭六国，统一中国之初，就在政治上建立了一整套自上而下、高度统一的中央集权制度和郡县制度。接下来，秦始皇就要考虑如何建立与之相配套、相适应、相融合的经济体制和文化形态了。
同轨车舆，条条大路通咸阳
秦始皇对道路的重要性有着深刻而清醒的认识：他认为若想有效地统治这样一个大帝国，仅仅靠比较完整而严密的中央集权制度是远远不够的，还必须在中央与各地之间，建立一个高效的联系网络，能够迅速下达旨意、上报民情，以供君王决策。同时也加强边防、安定边疆。
秦始皇在统一六国的当年，就颁发了“一法度衡石丈尺，车同轨，书同文字”的有关整齐制度的各项法令，除统一了文字、货币、度量衡以及法律外，“车同轨”、“舆六尺”，也是其中重要的法令。
“轨”是指车两轮之间的距离。战国时代的车轨距离并不统一，秦帝国以法令来规定车辆两轮之间的距离以6尺为度，这就使通行在秦帝国各条道路上的车辆在车宽上有了统一的规定。这种统一规定，对于驰道上车辆的行驶，无疑会比车轨不一要方便得多。
“车同轨”、“舆六尺”法令，其直接目的是为了便利交通事业。因此，秦始皇动用了大量的人力、物力、财力，修筑了以都城咸阳为中心的水陆交通网络。
战国时代，各国为了区分各自的势力范围，在国家边境地区设堡垒、筑关塞、修堑堤。如楚国为了防韩而修建方城，魏国为了防秦而沿洛水修筑魏长城，赵国为了防魏齐而沿漳水筑赵长城。由于这些城墙在秦统一中国后成为严重影响交通的障碍，始皇嬴政遂下令“堕坏城郭，决通川防，夷去险阻”。拆除这些阻碍交通的关塞、堡垒和城墙，并决通那些以邻为壑的不合理的堡垒和城防，消除了人为制造的关隘和屏障。秦始皇的这一做法，打破了六国原有的地域界线，为六国民众的自由往来扫清了障碍，这自然是利国利民的举措。
公元前219年，秦始皇下令以咸阳为中心，在国中修筑宽广的“驰道”，分别向燕齐地区和吴楚地区辐射。
公元前215年，秦始皇派遣蒙恬率领30万大军北击匈奴，将匈奴驱逐到阴山山脉以北，在匈奴旧境设置了九原郡。为了防止匈奴的再度南侵，秦始皇下令修筑一条由咸阳经过上郡、云阳直达九原（今内蒙古包头市西北），全长一千八百余里的直道，被称为“九原直道”。
为了进一步密切巴蜀和西南地区的联系，秦始皇派常在原来从今四川宜宾通往云南、贵州的栈道的基础上修筑道路。由于山路崎岖险阻，路面只有五尺宽，远比驰道路面窄得多，故称“五尺道”。
秦军进军岭南时，又在现今湖南、江西、广东、广西之间修筑从中原通往岭南、南越的道路，被称为“新道”。