嬴政成亲不久，荀况卸任正济会掌会一职，由晋佑担任。晋佑是鹖冠子的关门弟子，鹖冠子是赵国老将庞焕的师父，在当时是和孟子、宋钘等人齐名的大学者，因此晋佑也算是庞焕的师弟。同年，墨家巨子秦非子病逝，光崖子接任墨家巨子，将墨家由秦国迁到了魏国大梁。秦非子的儿子秦刃留在了秦国，秦非子生前与秦刃不睦，很不喜欢这个儿子。
秦国在吕不韦的治理下，兵强马壮，国库充盈，吕不韦作为大秦丞相天下闻名；而作为吕府家宰的吕明，在家乡单父县也是远近闻名。吕明有一个亲弟弟叫吕文，后世被人称作吕公。哥哥发达了，吕公便举家到了咸阳，打算投靠哥哥吕明。吕公没想到，哥哥吕明不愿意利用吕不韦的关系帮助他，只给了他一些钱财，吕公无奈，只得带着妻子和一双儿女在咸阳城中开了家店铺谋生。
公元前241年，吕公在咸阳城生下了次女，取名为吕雉，这个吕雉，后来成了汉高祖刘邦的妻子。这一年冬，华阳夫人如愿升为媚门媚主，主管一方媚门事业。
嬴政娶了齐楚燕三国公主，剑指三晋的战略意图呼之欲出，身为三晋之首的赵王赵偃坐不住了。赵偃先是联络好了韩王和魏王，接着派老将庞焕去了楚国，找到了春申君黄歇。
“秦乃虎狼之国，东出势在必行，今楚秦联姻，与狼为伍，难道春申君不觉得不妥吗？”庞焕对黄歇道。
“大王惧秦，因而以联姻和秦，在下拦也拦不住啊！”黄歇故意道。
“这么说联姻之举并非春申君之意？”
“在下怎能与狼为伍？我与虎狼之秦势不两立！”
“今赵王倡议伐秦，已有韩王和魏王首肯，愿推楚王为合纵之长，春申君可能说服楚王，共同伐秦？”
“无论大王愿不愿意，在下是赞同伐秦之举的，但不知齐王和燕王意愿如何？”
“齐燕亦已与秦联姻，齐王向来偏安一方，难以说动，燕人与赵素来不和，想来也不会参与！”
“且不论齐国，燕国如果不肯伐秦，则大为不妥！”
“春申君此话怎讲？”庞焕疑道。
“将军既知燕赵不和，倘若赵国伐秦之际燕人在背后一击，赵国危矣！”
“春申君此言有理！如果楚国加入，焕将竭力说服燕王合纵！”
“以老将军之威武，若能领五国之兵，倾赵国之力伐秦，在下或可说服我王！”黄歇不愿意做出头鸟，深知赵人与秦人之间的仇恨，故而有意抬举庞焕，想让赵国作为此番合纵伐秦的中坚力量。
“老朽岂能领得五国之兵，这五国兵马大将军之职，应由春申君担当才是！”庞焕也故意谦虚道。
“老将军名震天下，又是鹖冠子高足，你若不肯临阵挂帅，我王只怕不肯答应！”
“既然如此，老朽愿意勉为其难，还望春申君能早有答复！”
“只要燕国加入合纵，我楚国必不会推辞！”
“好！春申君等我的消息就是了，老朽告辞！”庞焕向黄歇抱拳道。
庞焕回了邯郸，向赵王赵偃建议，归还昔日夺取的燕国数座城池，来换取燕国加入合纵。赵偃认为，一旦秦国和齐、楚、燕三国交好，必定会全力攻赵，赵国难保，因而同意了庞焕的建议，愿意以小小的代价破环秦国和燕国、楚国之间的关系，促成合纵，谋取大局。
赵国使者见了燕王，说明了来意，燕王问计于群臣，太子傅鞠武道
“大王不可接受赵国的城池而伐秦！我燕国刚刚与秦交好，太子仍在秦国为质，岂能出尔反尔？赵偃乃趋利善变之辈，几番伐燕，今又来献城，只因虎狼在侧耳！”
“卿所言不错，寡人亦有此意！”燕王道。
“赵偃小人，贪图小利，不顾大局，因而与我燕国交恶！昔日安平君田单兵至下都而止步，正因山东诸国唯有合纵才能与秦相抗！今秦独霸天下，远交而近攻，矢志东出，我王宜以德报怨，加入合纵，方为上策！”燕国大将乐间道，乐间是乐毅的儿子，被封为昌国君。
“丞相以为如何？”燕王遂问丞相将渠道。
“昔日秦之应侯远交而近攻，致使齐国多年以来偏安一方，不思进取！今秦联燕、楚而和齐，志在三晋，三晋若亡，我燕国与齐楚焉能善存？听闻太子与秦王交厚，今虽伐秦，想必太子无性命之忧！大王若顾及太子，可想办法先召回太子，而后合纵伐秦！”将渠道。
燕王喜犹豫不决，遂对赵国使者道
“贵使且先归赵，寡人与群臣再仔细商议一番，不久就回复赵王！”
赵王倡议伐秦之事传到了秦国，秦国间子又探得赵国赠以城池，换取燕国伐秦，消息很快传到了秦王嬴政耳中，嬴政找到太子丹道
“丹兄素有振兴燕国之志，如今机会来了，丹兄切莫错过良机！”
“父王听信臣下之言，置丹于不顾，丹虽未太子，实为弃子，何谈振兴燕国？”姬丹灰心道。
“今赵王主张合纵，必倾举国之兵伐秦，此乃燕国痛击赵国的大好机会！只要丹兄依寡人之计，秦国和燕国定能合力灭赵，果真灭了赵国，邯郸以西归燕，邯郸以东归秦，岂不皆大欢喜？”嬴政道。
“秦燕合力灭赵？真能如此，丹岂有不从之理？只是父王十分倚重将渠和乐间二人，怕是不愿伐赵！”
“燕王得了赵国城池才会加入合纵，如果能够得到十倍的赵国城池，又怎会不肯伐燕？”
“此言有理！父王素来不喜欢赵王偃，未必不肯伐赵，不知大王有何妙计，能够灭了赵国？”
“赵国分为南北两处，庞焕主邯郸之兵，李牧主代郡之兵，今赵人伐秦，必倾出邯郸之兵，如此邯郸空虚，只需数万精兵以迅雷不及掩耳之势即可拿下！一旦五国伐秦，寡人将使蒙骜以二十万人马拖住联军，暗中分兵二十万奇袭邯郸；燕王可出兵十万假意伐秦，到时候拦住回援的赵军主力，扰乱联军部署，再以十万人马挡住南下的李牧大军，邯郸必破，赵国必亡！”
“此计可行！”太子丹点了点头道
“父王理应同意！”
“丹兄可即刻返燕，说服燕王！”
“丹乃质子，如此归燕，大王真的这么信任丹吗？”
“你我亲如兄弟，我不信丹兄，还能信谁？即使秦燕交恶，我要丹兄一命又有何用？”
“既然如此，丹愿意归燕，说服父王！”
“为防泄密，丹兄还是秘密归燕较为妥当！”
“这个自然，只是┄┄”姬丹迟疑道
“只是大王此计可有与丞相商议过？”
“尚未与仲父议过！”
“待大王与仲父议好了，丹然后归燕，如此可好？”
“就依丹兄所言！”
嬴政急忙召来了吕不韦，向他说明了自己的计划。
“兵者，诡道也！大王之计虽好，只是过分依赖于燕人，难保燕人靠不住啊！”吕不韦闻后道。
“燕赵素来不和，剧幸丧命，卿秦被俘，皆出于赵人之手，燕王岂能没有灭赵之心？”
“好，就依大王之计！”吕不韦果断答道。
姬丹秘密回了燕国，先去见了他的老师鞠武，鞠武闻后对姬丹道
“前番大王伐秦，微臣不同意，今日太子殿下伐赵，微臣亦认为不妥！”
“老师此话怎讲？”姬丹疑道。
“愚师说不好，愚师不喜欢出尔反尔的人，亦不喜欢使用欺骗的手段谋取利益！秦王之计虽好，但将我燕国推到了悬崖边上，实在是危险啊！”鞠武叹道。
“果真灭了赵国，我燕国就能得到大片的土地，又怎会在悬崖边上？”
“如果灭不了赵国呢？我燕国失信于天下，随时都有倾覆的危险啊！即使灭了赵国，我燕国亦失信于天下，秦乃虎狼之国，他日难保不会伐燕，到时候又有何人能救燕国呢？”
“老师想得太远了，眼下灭赵总是利大于弊！”姬丹不以为然道。
姬丹随后和鞠武一同见了燕王，燕王闻后觉得可以联秦伐赵，遂召来了丞相将渠和大将乐间相商。
“昔日赵国兵败于长平，国中仅剩下些老弱残兵，老秦王数度攻打邯郸仍不能克，今嬴政小儿如何就能攻下邯郸，灭亡赵国？”将渠道。
“听闻邯郸有胡刀骑士数千，又有太行山隐士高人助阵，加上邯郸城城高墙固，并不容易攻打！李牧在北方屯兵二十万，皆是久经沙场的能征善战之兵，数日内即可南下，以我燕国十万兵马岂能挡得住？”乐间道。
“丹在秦国数年，深知秦王之能，老秦王做不到的，嬴政未必不能做到！如果我燕国十万兵马挡不住李牧，出动二十万兵马又何尝不可？”姬丹道。
“以举国之力火中取栗，末将深以为不妥！”乐间道。
“厉害并不在这里，此计应出自吕不韦之手，想来那嬴政小儿并无这等远见！”将渠摇了摇头道
“大王和诸位想想，倘若我燕国和秦国如愿取了邯郸，灭了赵国，那么接下来要灭亡的一定是韩国和魏国！齐国偏安一方，我燕国与秦成了盟国，秦国攻打韩魏之际楚国能救得了吗？等到秦国取了韩魏，七国成了四国，而秦独占一半天下，如此天下形势一目了然啊！”
“丞相此言发人深省啊！”鞠武点头道。
“丞相之言虽然有理，但左右不过是理论罢了，果真能吃下赵国这块肥肉，寡人岂能错过！”燕王喜不以为然道。
“天下形势，此一时彼一时，只要能灭了赵国，我燕国就会国力大增，到时候形势如何发展，也是难以预料的事，丞相不必想得太多！”姬丹道。
众人争论不休，最后乐间对燕王道
“既然太子回来了，就不要再去秦国了，如此无论伐秦还是伐赵，大王都有主动权！伐秦乃着眼于天下，伐赵乃着眼于我燕国，各有利弊，所以微臣以为，大王可做两手准备！”
“何为两手准备？”姬丹问道。
“大王可出兵十万参与合纵，同时在下都备下二十万精兵，三十万人马相时而动！如果庞焕得势，则顺势伐秦；如果秦人得胜，则倒戈伐赵，出下都之兵迅速拿下灵寿、石邑，阻击李牧南下邯郸！”乐间道。
“此计甚妙，正合寡人之意！”燕王喜闻后大喜道。
姬丹留在了燕国，燕王一边派人告知庞焕同意合纵，一边又派人告知嬴政合力攻赵，秘密做好了两手准备。
嬴政不见姬丹归秦，心中起疑，却不能当面询问姬丹。姬丹心中隐约觉得乐间的两手准备对嬴政不公，但又不能将军国大事与嬴政说明，只能暗暗祈祷秦人能够打败联军，与燕国合力攻赵。
公元前241年夏，赵国老将庞焕领合纵之兵五十万伐秦。此时的嬴政虽未亲政，但在仲父的支持下，作为秦国的兵马大元帅暗中指挥对抗联军。
联军将领庞焕此番破秦，放弃了函谷关，而选择了沿黄河、渭水的平原地带进兵。庞焕先以韩魏十万人马佯攻函谷关，牵制秦军主力，暗中绕道函谷，目的想以重兵快速推进至秦国的蒲阪陉。
联军出兵之前，嬴政就暗中向晋阳增兵十万，联军出兵之初，又派王翦向长平一带增兵十万，意指邯郸。此时赵国的旧都晋阳已落入秦人之手，嬴政想从南北两路近攻邯郸，故而一早在晋阳埋下了伏兵。嬴政以为，如果从最近的长平、屯留方向近攻邯郸，意图太过明显，很容易被赵国看破，而且赵国在这一条线上对秦国的防守从未放松过，所以选择了一明一暗两条近攻路线。从晋阳绕道邯郸以北，虽然路远，但可以与燕军合二为一，近攻邯郸的同时可以防止北上的李牧大军，一举两得。
赵国大将李牧常驻定襄，连同北方的雁门、云中皆在其军事管辖之内，手中握有赵国的二十万精锐之师。晋阳乃赵之旧都，战略地位显要，距离定襄不过百里之遥。赵人失了晋阳，痛心疾首，不亚于长平之战的惨败。李牧作为赵国后起之秀，一代名将，早有收复晋阳之心，早就派了不少军探和间谍，打入了晋阳城内，时刻盯着晋阳的动向，因此嬴政一向晋阳增兵，李牧就得到了消息。五国合纵在即，秦国却向偏远的晋阳增加了重兵，不得不让李牧怀疑秦人的意图。
李牧平常掌兵近二十万，合纵之时被赵王征调了五万，此时仍有十几万大军在手。李牧思来想去，觉得秦军此举意在邯郸，遂派人前往燕国探明燕军动向。军探回报，燕军在下都武阳一带集合，整装待发，李牧闻言大惊。李牧随即吩咐军探密切留意晋阳和武阳城中秦军和燕军的动向，连忙赶到了邯郸。
李牧向赵王赵偃汇报了秦军和燕军的动向，再与毛遂等人一议论，窥知了嬴政和燕王的意图。赵王立即派毛遂入燕，同时让李牧向井陉调兵五万，并让他带着其余的兵马南下支援邯郸。
毛遂见了燕王，当面直斥燕王出尔反尔，燕王闻后一边矢口否认，一边汗如雨下。燕王被人道破了意图，只得向毛遂保证，伐秦之心坚定不移。
庞焕一边佯攻函谷关，一边偷渡东西黄河，直插蒲阪陉一带。嬴政令蒙骜领兵二十万出函谷关与韩魏联军周旋，却没想到庞焕亲率四十万人马一路击退了秦国河东守军，直扑秦国在南北黄河东岸的军事重镇蒲阪陉。
秦将出晋阳之兵绕道井陉南下邯郸，兵至井陉之时，被李牧的人马挡住了去路。秦将紧急联络燕人，燕人充耳不闻。王翦出长平之兵东进，兵至邯郸以西的武安之际，遇上了前来增援的李牧大军。李牧和王翦本是师兄弟，李牧见了王翦道
“翦师弟别来无恙？你回去告诉不韦师兄，就说这次看在小弟的面子上，暂不取邯郸了，下次再来取吧！”
王翦一惊，心想李牧果然厉害，竟窥知了大王的意图，早有防备，只得暂且退兵，等待北方的动静。
联军一路进兵至蒲阪陉，开始攻打蒲阪陉，嬴政命人紧急联络燕军将领，命燕军倒戈，对方却是毫无回音。
蒙骜留下部分兵力防守函谷关，紧急将十几万人撤退至河西临晋关一带防守。联军有四十万人之众，蒙骜知道蒲阪陉难守，故而转守河西的临晋关。一旦临晋关失守，咸阳便向五国联军敞开了大门。
此时的秦国号称有百万雄兵，实际上就八十多万人马。八十多万人马当中，除去巴蜀之地和楚国方向的近二十万兵马，各地驻守兵马又有二十万，实际上能够调动的机动部队也就四十万上下。四十万机动部队被嬴政派了一半去攻打邯郸，仅剩下蒙骜的二十万人马，故而庞焕一路挺进，十分顺利。表面上看来嬴政有些失算，但实际上嬴政算得一点也不错。无论庞焕大军走那条路，只要燕国十万大军肯临阵倒戈，联军内部必定大乱，斗志全无，不攻自破，所以嬴政根本不需要太多兵马对联军设防！
嬴政的部署，吕不韦也深以为然，内心之中甚至佩服儿子的用兵之能，但父子二人没想到，赵国还有个李牧，而且他一早就盯上了晋阳。数日之后，庞焕联军攻破了蒲阪陉，渡过了南北黄河，开始攻打临晋关，威胁咸阳。吕不韦父子二人心急如焚，一边命王翦大军和晋阳大军回撤，一边紧急组织力量防守咸阳，以防蒙骜守不住临晋关。
庞焕久攻临晋关不下，遂心生一计，派遣十万人马绕过临晋关，兵锋直指咸阳。咸阳告急，吕不韦无兵可调，无奈之下，只得动用咸阳城戍卫军前往蕞城一带阻击庞焕大军。远征邯郸的二十万大军尚未撤回，秦军和联军双方在临晋关至蕞城一带鏖战，吕不韦开始动员禁卫军参战。都尉桓齮和侍卫兵梵於期踊跃报名上战场，吕不韦凑齐了两万禁卫军力量，由魏缭率领前往蕞城，与庞焕联军作战。
桓齮原为谒者令，嬴政登基后迁为都尉；梵於期是华阳夫人安插在咸阳禁卫军中的暗桩，此时借机挺身而出，意图博取晋升机会，打入更高阶层。
十日之后，王翦大军击退了挡在函谷关外的韩魏联军，由函谷关入关进兵至蕞城，开始与联军作战。晋阳回撤的十万大军随后赶到，庞焕率领的五国联军此时也已经到了强弩之末。
秦国有惊无险，成功保卫了咸阳，联军最终兵败退兵，人马损失过半。后人认为，庞焕此番合纵，虽败犹荣，是战国中后期五次合纵中走得最远的一次，也是唯一能够威胁到咸阳的一次。与此相反，秦国虽然最终赢得了胜利，但在嬴政看来，他自己失败了。
蕞城之战中桓齮斩杀了十名来敌，而梵於期杀的人在所有秦兵中排第一，二人都因此得到了奖赏和升迁。
对于嬴政的失算，吕不韦并不认为是儿子的责任，因此也未留意到儿子的内心起伏变化。嬴政第一次用计，就遭遇了失败，作为天生的王者，内心之中他难以原谅自己，更恨作为兄弟和朋友的姬丹，毫无诚信！
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