公元前260年发生的长平之战，堪称赵国历史上最惨烈的战争之一，在这场战争中，赵军足足损失了45万人。而战争失败的原因，既和秦军的强大有关，也和赵军不当的领导有关。负责这场战争的赵军将领赵括，是典型的“纸上谈兵”，他的昏聩最终导致赵军的覆没，而他自己也葬身在长平之战中。
秦赵对决
自秦国把远交近攻当成重要的对外策略后，离秦国较近的韩、魏两国就遭了殃，魏国不得以亲附于秦，而韩国的一些大臣则将抗秦的希望寄托在和赵国的联合上。公元前262年，秦军切断韩国上党郡（今山西长治附近）和韩国国都的联系，试图逼迫上党郡投降，但上党郡太守冯亭却把上党当成礼物献给赵国，请求赵国能在抗秦一事上助韩一臂之力。
赵国尚武，兵力雄厚，在公元前262年尚有老将廉颇威震八方。赵国的国君赵孝成王自视强大，听说韩国要献地的消息后非常高兴。尽管有大臣告诉他，圣人把无缘无故的好处当成祸患，韩国此举意在将战祸转嫁到赵国身上，他还是认为平白受地没有什么不好。他派平原君赵胜和韩国的使者接洽，将联手抗秦之事一口应承下来。
秦国当然不会坐视赵国这一挑衅之举，在拿下韩国的荥阳后，秦王下令要大将王龁攻打已经被纳入赵国版图的上党。赵孝成王很快就尝到了秦军的厉害。在上党，赵军一败涂地，狼狈地撤退到长平（今山西高平西北）。
长平是一块巨大的战场，东起鸿家沟、邢村，西至骷髅山、马鞍壑，南及米山镇，北达丹朱岭，东西之间还夹着丹河，方圆足有几十千米。赵孝成王派老将廉颇奔赴长平收复上党。遗憾的是，秦赵两军实力相差悬殊，赵国收复上党毫无希望，廉颇只能放弃夺城战术，转攻为守。此时，秦将王龁已攻陷了赵军设在空仓岭（今山西高平与沁水交界处）的壁垒，并夺取了赵军用来接应和补给的光狼城，一直打到了丹河（今山西高平）西岸和赵军隔河相对。
为了避免和秦军进行硬碰硬的较量，在丹河东岸，廉颇充分利用地理优势，把丹河作为屏障，依靠大粮山、韩王山两处高地制约秦军，并在当地百姓的帮助下修筑起一个坚固的防御阵地。秦军虽强，却也迟迟无法攻陷廉颇的防线，秦军无论怎样挑衅，赵军就是躲在防线后面坚守不出。两军相对峙的局面一直持续了三年。
赵括出马
长时期的对峙让秦军疲惫不堪，秦军速战速决的计划被廉颇打乱。对处于攻势的秦军来说，对峙持续的时间越长就越为不利。在这种情况下，秦国动起了外交上的脑筋。偏偏这时赵国也懊悔当初联韩抗秦的决定，派使者郑朱到秦国求和。秦国决定抓住这个机会，在接待郑朱时大做文章。
秦国热情地接待了郑朱，还一扫在前线杀气腾腾的面貌，大谈秦赵交好之事，以至于其他国家都误以为赵国已与秦国达成和解，放弃了与韩国联手抗秦的计划。与此同时，秦国又得知赵孝成王对廉颇的防守战术疑虑重重，便决心利用这一点离间赵孝成王和廉颇的关系。
本来就对廉颇不那么信任的赵孝成王将这些谣言当了真，对廉颇的态度一下子冷淡起来。秦国又不失时机地放出假消息，说秦国上下都特别畏惧赵将赵括。赵孝成王便下定决心要赵括取代廉颇负责长平战事。
赵括是赵国名将赵奢的儿子，素以擅长谈论兵法著称，在赵国几乎没有什么人能在军事辩论上胜过他。但其父赵奢却认为决不能让他领兵出战。
长平之战时赵奢已去世多年，当听说赵孝成王要让赵括取代廉颇做抗秦主帅，赵括的母亲当即上书赵孝成王，恳请他改变主意。遗憾的是，赵孝成王把赵括母亲的话当成了耳旁风。赵括的母亲只能哭着请求赵孝成王，万一赵括打了败仗误了国家，希望赵孝成王不要将她和赵括一同治罪。赵孝成王答应了。
血战长平
秦国听说赵括取代了廉颇，就仿佛看到战胜的结局，而赵括一上任就证实了其母亲的忧虑。为了炫耀才华，他频繁地更换将领，自作主张地更改军中制度，将赵军弄得一塌糊涂。赵括上任没多久，赵军的士气便急转直下，将士们都一改廉颇为帅时同仇敌忾的气势，变得消沉。更可怕的是，在对秦军还不甚了解的情况下，赵括便轻易放弃了廉颇的防守攻略，自不量力地要对秦军发动进攻。
在赵括胡乱改革的同时，秦军慢慢铺开了针对赵军的陷阱。他们增加了兵力，秘密命大将白起为上将，代替王龁领导秦军。而实战经验丰富的白起，一眼就看穿了赵括“纸上谈兵，求胜心切”的本质，他分出一路士兵诱惑赵军出战，以便将赵军引入秦军修筑的壁垒。然后再对落入秦军陷阱的赵军实施分割包围的战术。秦军已经在丹河西岸构筑起口袋状的阵地，就等着赵军“钻入口袋”了。
为了成功落实作战计划，白起对部队作了周密的部署，除了单分出一队人马诱惑赵军外，他还安排了5000多骑兵监视、牵制赵军行动，将一支行动迅速、攻击力强的突击队安插在秦军的口袋状阵地里，计划待赵军一出现，就对其迎头痛击。此外，他还在阵地两侧埋伏了2万多人的部队，用来穿插赵军队伍、堵死赵军退路、协助大部队包剿赵军。擅长歼灭战的白起不想给赵括留一丝生存机会。公元前260年八月，赵国历史上最惨烈的长平之战上部队渡过丹河，准备对秦军进行猛攻。
一切都如白起所料，秦赵两军交锋不久，秦军就佯装溃败，向早已部署好的阵地撤去。赵军不知有诈，一路追来，直接落入秦军的埋伏圈中。当赵括意识到自己中了计时，已经太晚了。赵括试图调整队伍，变换战术，利用赵军在人数上的优势突破秦军阵线。然而，埋伏在秦军阵地两侧的秦国骑兵突然杀出，将赵军冲击得阵脚大乱，其侧后方受到秦军重创。另一方面，由于赵括一味追击佯败的秦军，疏忽了对丹河东岸的防守，赵军在韩王山高地建起的壁垒也被秦军夺去。
赵军被秦军一分为二，赵括终于意识到他根本不可能像预计的那样将秦军一举歼灭，他所率的赵军主力已被秦军牢牢包围，无论向哪个方向突围都没有办法逃出。在粮草匮乏的状态下，赵军在这块三角地带苦苦支撑了46天，吃尽了草根树皮，最后饿极了的士兵竟开始互相残杀，以尸为食。
走投无路的赵括只好铤而走险，他试图集中力量杀出一条生路。结果上天并未垂怜这个善于纸上谈兵的大将，在刀光剑影之中，赵括苦战不利，血尽而亡。
重创
没了主将的赵军不攻自破，按照《史记？白起王翦列传》的记载，赵括死后，余下的赵军悉数降秦。而如此多的赵军战俘又大大超过了秦军的预料，由于担心留下大量战俘会生变数，且远道而来的秦军在粮草方面也并不充裕。白起最终做了一个残忍的决定：坑杀战俘。他只留下240名年龄尚幼的赵国士兵作为长平之战的见证，余下的赵国俘虏统统被杀。
千年之后的宋朝，一名官员在位于丹河西岸谷口的长平古战场发现了大量古代遗骸，这些遗骸都被埋在深阔的大坑里，绵延数十里。
整个长平之战赵国共损失了45万人，其国力被严重削弱。然而，作为战胜的一方，尽管秦国凭借这场战争大大推进了自己统一天下的进程，但在和赵军对决的日子里，秦军同样消耗甚重，其国内粮饷几近耗空，以至于公元前260年十一月，秦国不得不暂停攻城夺地的步伐，和赵、韩两国协议停战。直到公元前259年秋天，稍事休整的秦军才再次向赵国发起挑战。