那个魏国的士兵们，都在魏无忌的鼓励下，拿起了武器和秦国的军队战斗起来。
甚至，齐国的部队也来支援赵国了。天下人都知道秦国有虎狼之心，魏国的国王，楚国的国王知道他们再也不能因为蝇头小利而互相大战了。
魏国的国王亲自率领大军支援赵国，楚国的春申君也出现了。
春申君对我说：“久闻将军大名，我希望我们楚国能有你这样的能人。”
左师公触龙说：“我的儿子舒祺年龄最小，没什么出息，可是我已经衰老，心里很疼爱他，希望他能补上黑衣卫士的空缺来保卫王宫，我冒着死罪向您禀告。”太后说：“好吧！年纪多大了？”回答说：“十五岁了。虽然还不大，但愿在我还没入土的时候把他托付给您。”太后说：“你们男人也疼爱小儿子吗？”回答说：“超过妇人。”太后笑着说：“妇人爱得更厉害。”
触龙说：“老臣私下里认为您老疼爱燕后胜过爱长安君。”太后说：“您错了，比爱长安君差得多了。”左师公说：“父母疼爱子女，就应该为他们考虑得周到长远。您老送燕后远嫁的时候，握着她的脚后跟，为她哭泣，想到她要去那么远，也是很可怜她呀。走了以后，并非不想念她，可是祭祀的时候却祷告说‘千万不要让她回来’，难道不是为她的长远打算，希望她子子孙孙都能继承王位吗？”太后说：“是啊。”
左师公说：“从现在上推到三代以前，直到赵国每位君主的子孙被封侯的，他们的继承人还有在位的吗？”太后说：“没有了。”触龙说：“不只是赵国，各国诸侯子孙后代的继承人还有在位的吗？”太后说：“老妇没听说过。”
触龙说：“这是由于离得近的灾祸落到自己身上，离得远的灾祸就落到子孙头上。难道君主的子孙被封侯的就全不好吗？是由于他们的地位尊贵但没有功勋，俸禄优厚但没有劳绩，而拥有的贵重的宝物又太多了。如今您老让长安君的地位尊贵了，又封给他肥沃的土地，给他许多贵重的宝物，可是不趁现在让他为国立功，一旦您辞别了人世，长安君凭借什么在赵国立身？老臣以为您为长安君打算得短浅，所以认为疼爱他不如疼爱燕后。”太后说：“好吧，任凭您派他到哪里去吧！”于是为长安君准备了一百辆车，到齐去做人质，齐国这才出兵。
同年，齐国的安平君田单率军攻克了燕国中阳及韩国注人。
赵孝成王二年（公元前26年），惠后去世，田单任赵相。
赵孝成王四年（公元前262年），孝成王做梦穿着左右两色的衣服，乘飞龙上天，没到天上就坠落下来，看见金玉堆积如山。第二天，孝成王召见名叫敢的筮史官来占卜，他说：“梦见穿左右两色衣服，象征残缺。乘飞龙上天没有到天上就坠落下来，象征有气势但没有实力。看见金玉堆积如山，象征忧患。”
当时，秦昭襄王派大将白起进攻韩国，占领了野王。截断了上党郡（治所在今山西长治）和韩都的联系，上党形势危急。上党的郡守冯亭不愿意投降秦国，于是让使者带着地图把上党献给赵国。
在赵孝成王做梦的三天后，韩国上党的守将冯亭派遣的使者到达赵国，与赵孝成王说：“韩国不能守住上党，就要并入秦国。那里的官吏百姓都愿意归属赵国，不愿归属秦国。上党有城邑十七个，愿再拜归入赵国，大王怎样向官吏百姓施恩，请您裁决。”孝成王大喜，召见平阳君赵豹告诉他说：“冯亭进献十七城，接受它怎么样？”赵豹回答说：“圣人把无缘无故的利益看做是大祸害。”
孝成王说：“人们都被我的恩德感召，怎么说是无故呢？”赵豹回答说：“秦国蚕食韩国的土地，从当中断绝，不让两边相通，本来自以为会安安稳稳地得到上党的土地了。韩国所以不归顺秦国，是想要嫁祸于赵国。秦国付出了辛劳而赵国却白白得利，即使强国大国也不能随意从小国弱国那里得利，小国弱国反倒能从强国大国那里得利吗？这怎能说不是无故之利呢！况且秦国利用牛田的水道运粮蚕食韩国，用最好的战车奋力作战，分割韩国的土地，它的政令已经施行，不能和它为敌，一定不要接受。”孝成王说：“如今出动百万大军进攻，一年半载也得不到一座城。现在人家把十七座城邑当礼物送给我国，这可是大利呀！”
赵豹出去后，孝成王召见平原君和赵禹告诉他们这件事。他们回答说：“出动百万大军进攻，过一年也得不到一座城，如今白白地得到十七座城邑，这么大的便宜，不能丢掉。”孝成王说：“好。”于是派赵胜去接受土地。
赵孝成王听到消息，连忙派廉颇率领二十多万大军去救上党。他们才到长平（今山西高平县西北），上党已经被秦军攻占了。上党的百姓纷纷往赵国逃。于是廉颇在长平屯兵，据以接应上党的百姓。
之后，秦赵两军士兵时有交手，赵军士卒侵害秦军，秦军又斩了赵军名叫茄的副将，战事逐步扩大。六月，秦军攻破赵军阵地，夺下两个城堡，俘虏了四个尉官。
七月，赵军高筑围墙，坚壁不出。秦军实施攻坚，俘虏了两个尉官，攻破赵军阵地，夺下西边的营垒。廉颇固守营垒，采取防御态势与秦军对峙，秦军屡次挑战，赵兵坚守不出。
赵孝成王对于廉颇的防御态势很不满，屡屡派人指责他不与秦军交战。秦相范雎闻讯，遂派人用千金来施行反间之计，在赵国大肆宣扬说：“秦国最伤脑筋的，只是怕马服君的儿子赵括担任将领而已，廉颇容易对付，他就要投降了。”赵孝成王早已恼怒廉颇军队伤亡很多，屡次战败，却又反而坚守营垒不敢出战，再加上听到许多反间谣言，信以为真，于是打算派赵括前往长平，去取代廉颇。
蔺相如闻讯，与赵孝成王进言说：“大王仅凭虚名而任用赵括，就好像用胶粘死调弦柱再去弹瑟那样不知变通。赵括只会读他父亲遗留的兵罢了，并不懂得灵活应变。”赵孝成王不听，仍命赵括为将。
就在赵括所率领的大军要起程时，他的母亲上给赵孝成王说：“不可让赵括为将。”赵孝成王追问其中原因，赵括母亲回答说：“当初老身侍奉他那个为将的父亲，由其亲自捧着饭食侍候吃喝的人数以十计，被他认作朋友的数以百计，大王和王族们赏赐的财物全都分给军吏和僚属，从接受军令的当天起，就不再过问家事。现在赵括一下子做了将军，就面向东接受朝见，军吏没有一个敢抬头看他的，大王赏赐的金帛，都带回家收藏起来，还天天访查便宜合适的田地房产，可买的就买下来。大王你看他哪里像他父亲？父子二人的心地不同，希望大王不要派他领兵。”赵孝成王答道“：您把这事放下别管了，我已经决定了。”赵括的母亲接着说：“您一定要派他领兵，日后一旦他不称职，老身能不受株连吗？”赵孝成王答应了她的请求。
秦国得知马服君的儿子充任将领，就暗地里派武安君白起担任上将军，让王龁担任尉官副将，并命令军队中有敢于泄露白起出任最高指挥官的，格杀勿论。
赵括一取得了廉颇的职权，就立刻全盘更改法令，调动官吏，发兵进击秦军。白起得到情报，运用奇兵巧计，假装战败而逃，同时布置了两支突袭部队逼进赵军。赵军乘胜追击，直追到秦军营垒。但是秦军营垒十分坚固，不能攻入，而秦军的一支突袭部队两万五千人已经切断了赵军的后路，另一支五千骑兵的快速部队楔入赵军的营垒之间，断绝了它们的联系，把赵军分割成两个孤立的部分，运粮通道也被堵住。这时秦军派出轻装精兵实施攻击，赵军交战失利，只好就地构筑壁垒，顽强固守。
赵兵断粮四十多天，军内士兵饥饿难耐，暗杀人肉充饥。困厄已极的赵军编成四队，向秦军营垒发动攻击，打算突围而逃。可轮番进攻了四、五次，仍不能冲出去。最后，赵括亲率精兵突围，被秦军射死，四十万赵兵也就投降了秦国。
白起谋划着说：“前时秦军拿下上党，上党的百姓不甘心作秦国的臣民而归附赵国。赵国士兵变化无常，不全部杀掉他们，恐怕要出乱子。”于是用欺骗伎俩把赵国降兵全部活埋了。只留下年纪尚小的士兵二百四十人放回赵国。此战前后斩首擒杀赵兵四十五万人，赵国上下一片震惊。
赵孝成王七年（公元前259年），长平之战后，白起想乘胜进围赵都邯郸，攻灭赵国。应侯范睢忌惮白起的功劳，以秦军疲劳应休整为由，建议韩国割让垣雍、赵国割让六城请和，秦昭襄王同意。
赵孝成王准备按和约割让六城时，大臣虞卿认为割地与秦，秦势更强，赵“地有尽而秦之求无已”，如此赵将灭亡。虞卿建议以六城赂齐国，联齐抗秦。赵孝成王用其谋，派虞卿东见齐王建，商讨合纵抗秦计划，并借魏国使者来赵连络合纵之机，与魏订立盟约。同时将灵丘封给楚相春申君黄歇，结好楚国，并对韩、燕亦极力交好。在国内则积极发展生产，重整军备，进行抗秦准备。
秦昭襄王见赵违约不割六城，反而与东方诸国合纵对付秦国，遂于公元前259年10月令五大夫王陵率军直攻赵都邯郸。
赵将廉颇率赵军顽强抵抗，赵相平原君赵胜亦散家财于士卒，编妻妾入行伍，鼓励军民共赴国难，王陵战至第二年，仍不能取胜。秦国增兵十万支援王陵，秦军五校阵亡，秦昭襄王命白起接替王陵为帅，白起称病推辞。
秦昭襄王改令王龁接替王陵为主将，增兵十万继续围攻邯郸。秦军死伤过半，仍不能下。邯郸城内粮食耗尽，赵孝成王被迫向魏、楚两国求救。
公元前258年，平原君赵胜奉命出使楚国。他想在门客中选拔二十名武双全的随行人员，却只选出十九人。一门客毛遂自荐随往，赵平原君以为他在门下三年，未闻其能，不肯带他去。毛遂说：“臣乃今日请处囊中耳。使遂早得处囊中，乃脱颖而出，非特其末见而已”。平原君用人之际，就带毛遂同去了。
平原君一行来到楚国，向楚考烈王陈述合纵抗秦的利害关系，从“日出”谈到“日中”，楚考烈王还是犹豫不决。毛遂于是拔剑而前，走近楚考烈王说：“今楚地五千里，持戟百万，此霸王之资也。以楚之强，天下弗能当。白起，小竖子耳，率数万之众，兴师以与楚战，一战而举鄢郢，再战而烧夷陵，三战而辱王之先人。此百世之怨而赵之所羞，而王弗知恶焉。合纵者为楚，非为赵也”。楚考烈王羞愧，“唯唯”答应，“歃血而定纵”。平原君回国后，楚国出兵十万救赵。
魏安厘王派晋鄙率军十万救赵。秦昭襄王派人威胁魏安厘王说：“诸侯中有敢于救赵者，败赵后首先攻先救赵者”。魏安厘王恐惧，命晋鄙大军暂停于邺观望。信陵君魏无忌依靠魏安厘王宠妃如姬盗得虎符，带勇士朱亥杀晋鄙，夺其兵权，并挑选八万精兵进击秦军。
赵孝成王九年（公元前25年），魏、楚两国军队先后进抵邯郸城郊，进击秦军。赵国守军配合城外魏、楚两军出城反击。在三国军队内外夹击之下，秦军大败，损失惨重。王龁率残部逃回汾城，秦将郑安平所部两万余人被联军团团包围，只好降赵，邯郸之围遂解。