魏国为了收回中山国，派庞涓攻打赵国，魏军把赵国的军队围困在了邯郸。赵国情况紧急，派人向齐国求救。齐威王便派田忌为大将，孙膑为军师去救援赵国。田忌原想率兵直接奔赴邯郸。孙膑说：“解乱丝的人不能攥紧拳头，劝解打架的人不能到中间参加他们的对打。我们不要去解邯郸之围，要扬言去攻打魏城大梁（今河南开封市）。魏军的精锐部队都在攻打赵国，国内一定空虚，庞涓听说我军要攻打大梁，一定会撤下邯郸围军，回去救大梁。我们把军队埋伏在魏军要经过的半道上，一定能杀他们个措手不及。”
庞涓听说齐国派兵进攻大梁，急忙回师援救，不料，途经桂陵（今河南长垣西南；一说在今山东菏泽市东北）时遇到齐军的伏兵。魏军惊慌失措，庞涓见齐军中一面大旗上书“孙”字，知道遇到了克星孙膑，吓得险些从马上掉下来。两军交战，齐军大胜而归，解除了邯郸之围。
