秦国撤兵后，赵国国王准备按照和约割让6城给秦。但赵相虞卿不同意割城。他分析说，秦国撤兵是由于兵马疲惫，力量不足，如果现在把土地送给秦国，这与鼓励秦国攻打赵国无异。以秦国的野心，如果赵国每年割6城，那很快就会灭亡了。他向赵王建议以6城贿赂齐国，因齐与秦结怨较深，齐得到赵国的6城后，必愿与赵合力攻秦。这样，赵国虽给了齐国城池，但可以通过攻取秦国的土地来弥补。到那时秦反而会向赵求和，韩、魏也会尊重赵国，从而与齐、韩、魏结成联盟。赵王采纳了虞卿的建议，但料定秦国不会善罢甘休，便积极进行抗秦准备。
赵国吸取了长平之战的教训，策划了一系列内政外交策略。对内，赵国君臣努力缓和内部矛盾，合力同心，治理国家。他们努力发展农业以增强国力，抚养孤幼以增加人口，整顿兵甲以增强战斗力。同时，还利用人民对秦军在长平坑杀赵军降卒暴行的愤恨来激励全国军民同仇敌忾，这样便造就了全国上下奋起抗秦的有利态势。对外，赵国积极开展合纵活动。赵王派虞卿东见齐王，商议合纵抗秦的计划；利用魏国使者来赵谋议合纵的机会，同魏国签订了合纵的盟约；同时以灵邱作为楚相春申君的封地，结好楚国；此外，还对韩、燕两国极力拉拢。所有这些活动，促成了反秦联合力量的形成，使得反秦统一战线建立起来。
秦昭王果然因赵国没有如约割地，反而联合各诸侯国与之为敌而愤恨不平，遂于公元前259年九月派王陵率兵攻赵，军队很快打到了赵国国都邯郸。赵国鉴于敌强己弱的客观态势，采取了坚守疲敌、持久防御、避免决战、以待外援的方针。赵国人民对秦军的残暴记忆犹新，秦军的入侵，激起了赵国军民坚持抵抗、为保卫国家誓死抗秦的决心，他们坚守邯郸，英勇作战。在坚守防御的过程中，还经常派出精锐部队伺机袭击秦军，给秦军以沉痛的打击。秦国军队进攻邯郸的行动受到挫败，秦王又增兵换将，继续对邯郸发动攻势。经过八九个月的作战，秦军伤亡惨重，仍然攻克不下邯郸。秦王对此十分恼怒，亲自出面请秦将白起出来带兵攻赵。当初，在秦王与辅臣商讨出兵攻赵之时，白起便反对在这个时候出兵攻赵。他对秦王说：赵国自长平战败后，秦未能乘胜灭赵，给了赵国喘息的时间，赵国得以努力耕种以增强蓄积，整顿兵甲以加强战斗力，修补城池以巩固守备。目前，赵国在内政方面，全国上下同仇敌忾，正努力增强国力，加强战备；在对外方面，赵国在积极联络诸侯各国对付秦国。在这种形势下，是难以战胜赵国的。现在白起的预言得到印证之时，秦王又出面请白起为将去邯郸指挥作战，白起仍不从命，表示“宁伏受重诛而死，不忍为辱军之将”。秦王听了勃然大怒，最后赐以利剑逼他自杀了。
秦国军队久攻邯郸不下，处于师劳兵疲、进退两难的尴尬境地。这时，赵国在固守邯郸的同时，积极从事合纵活动。平原君赵胜率毛遂等人赴楚求援，毛遂以秦军曾经攻破郢都、焚烧夷陵、迫楚迁都的旧怨来激怒楚王，使楚王答应出兵北上救赵。魏王也即答应救赵，并派出军队10万向邯郸进发。秦王听到这个消息后，派使者威胁魏王说：谁要是出兵救赵，等我攻下邯郸后就调兵攻打谁。魏王惧怕秦国日后报复，就命令主将晋鄙将10万大军屯驻在邺，观望不前
平原君赵胜见魏军停止前进，就派人去魏国，让自己的内弟、魏公子信陵君想法说服魏王让军队赴邯郸。信陵君多次劝说魏王，魏王仍然不肯下令进军，最后信陵君听从食客的建议，请如姬窃取了虎符，假托魏王之命要取代晋鄙的职务。晋鄙对此表示怀疑，不肯交出兵权，信陵君不得已杀了晋鄙，夺得兵权，率领军队直赴邯郸。
而此时邯郸的形势已经危如累卵。平原君让自己的妻妾婢奴也参加到守城的劳役中，把家中的资财全部拿出来馈赠给士兵，鼓励士兵拼死作战。平原君还招募3000名奋不顾身的战士，向秦军发起反击。秦军出乎意料，一时招架不住，向后退却了30里。正在这时，信陵君率领的魏军救兵和春申君率领的楚军先后赶到。秦军在内外夹攻的形势下战败于邯郸，秦将残部一部分逃回汾城，另一部分被联军包围，最后投降赵国。
魏楚赵三国联军乘胜进至河东，秦军退回河西，放弃了以前所侵占的魏地河东、赵地太原和韩地上党，邯郸之战到此落下帷幕。
在邯郸之战中，赵国能以弱胜强，关键在于它制定了能使自己立于不败之地的策略。如缓和国内矛盾，争取人民的支持，即孙子所说的“修道保法”；同时制定了以守为主，攻守结合的战略。在敌军出现了师劳兵疲、顿兵挫锐的情形下，赵国又能及时抓住这一有利时机，配合援军的进攻，一举击败秦军，赢得胜利。而秦军的失败，则是秦昭王不了解兵法原则，在客观条件不具备的情况下，贸然发动战争而造成的恶果。孙子曰：“胜可知而不可为。”邯郸之战的胜败得失，足以启发后人。
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