公元前353年，魏国的大将庞涓率军围困了赵国首都邯郸。赵国的国君赵成侯派使者到齐国求援。齐威王任命田忌为主将，孙膑为军师，率军救赵。田忌原企图率军直趋赵国首都，包抄魏军后路，内外夹击，以解邯郸之围。孙膑认为直接与魏军交锋，解邯郸之围为时已晚，主张迫使攻赵的魏军释赵而自救。待魏军回兵时，中途予以截击，必能取胜。孙膑分析说：当前的情势是魏国长期攻赵，“轻兵锐卒必竭于外，老弱疲于内，”这样就为攻击大梁提供了可能。
而大梁是魏国的政治、经济和军事中心，魏军势必回救。这样可以一举两得：既能解邯郸之围，又能兼得消灭魏军之利。田忌采纳了孙膑的意见。
为实现这一作战方针，齐军尽量用假象迷惑敌人。田忌、孙膑故意派不懂军事的齐域、高唐二都邑大夫率兵进攻平陵。平陵介于宋、卫之间，是魏国东阳地区的军事重镇，人口多，兵力强，不易攻取。孙膑知道，派出的军队不会攻下平陵，但这一行动既可坚定赵国继续抗魏的决心，又可使魏军产生齐军不堪一击的错觉，继续围攻邯郸，从而达到迷惑庞涓的目的。齐军果然未能攻下平陵，兵败受挫。这时，田忌、孙膑派出轻兵锐卒直趋大梁城郊，主力则分路跟进，造成兵力单薄的假象。庞涓果然中计，撤离邯郸，抛弃辎重，兼程回师。魏军回师必经桂陵，田忌、孙膑即率主力先期到达该地。魏军进至桂陵，突遇齐军截击，魏军由于长期攻赵，兵力消耗很大，兼以长途跋涉，士卒疲惫，而齐军却以逸待劳，因而大败魏军。
孙膑用“围魏救赵”的作战法轻而易举地打败了当时势力强大的魏国，既救了赵国，又使齐国势力得到进一步扩展。
孙膑，战国时期杰出的军事理论家和军事指挥家，齐国人，同庞涓一同拜鬼谷子学习兵法。因遭到庞涓的妒嫉，被暗算除去膝盖骨，故有孙膑之称。后由齐国使者秘载归国，被齐国大将田忌收留。在一次赛马中，助田忌赢了国君，才华初露，被齐威王封为军师。公元前354年，建议齐军“围魏救赵”，大败庞涓魏军。公元前342年，魏军在庞涓的带领下，又进攻韩国，韩向齐求救。齐军依照孙膑的计策，待两国交战多时兵力衰竭时，又一次猛捣魏都大梁。孙膑运用“减灶诱敌”的方法，诱敌深入到齐国境内马陵，齐军利用有利地形，设下埋伏，等魏军一到，万箭齐发，魏军死伤惨重，庞涓兵败自杀。后来，孙膑和他的弟子们一道对自己的作战经验进行了总结，写成了伟大的军事著作《孙膑兵法》。