赵高指责李斯与儿子李由串通谋反，把他们的家属亲朋也都抓了起来，对他们施以肉刑。他们忍受不了，只好屈打成招。李斯被折磨得实在不想活了，但对秦二世还抱着一线希望，以为秦二世能考虑他对秦国的功绩而对他宽大一些。他抱着这种侥幸心理，在狱中上疏秦二世。他说：“臣在秦国当了三十多年的丞相，如果说有罪，臣有下列七条罪过。第一，先帝继位的时候，秦地不过千里，兵只有几十万。臣实行法制，又派谋臣游说六国。同时在国内修明政治，训练军队，尊重功臣，最后兼并了六国，秦王得立为天子。第二，臣北逐匈奴，南定百越，使秦国更加强大。第三，臣建议把大臣的俸禄提高，使他们更加热爱秦国。第四，建立祭祀神灵祖先的庙坛，显示先帝的贤明。第五，统一度量衡，统一文字和文章的格式，使秦国的制度通行天下。第六，修驰道，帮助先帝出巡，修建宫殿，满足先帝娱乐的要求。第七，减缓刑罚，减轻赋税，使百姓感谢先帝。臣的这些罪过足以得死罪。但我为秦国尽了我的力量，希望陛下核查。”李斯所说的自己的罪过当然都是反话，实际是在表白他的功劳。
当这封疏传到赵高手里的时候，赵高说：“一个囚犯，哪里有资格给皇帝上疏！”把疏文扔到一边，根本就不给他传递。
就在李斯盼望秦二世派人来复查的时候，狱中来了十来个人，找到李斯说：“我们是御史派来的人，奉命来复查一下你的案件。”李斯就如久旱得雨，把真情一五一十向来人详细说了一番。谁知，他刚刚说完，那为首的便翻了脸：“你这个罪大恶极的囚犯，胆敢翻案！给我打！”那些随从就把李斯狠狠地揍了一顿。
秦二世虽然并没有见到过李斯的申诉，但他觉得李斯毕竟是先帝功臣，在他夺取帝位的过程中也起了决定性的作用，还是慎重一点吧，就对赵高说：“关于李斯案件的审理情况我都看了。不过，为了慎重起见，是不是再复查一下？”
赵高说：“是的，奴才也这么想。李斯毕竟还是有功于国、有功于陛下的。请陛下亲自派人去。这个案子是我审的，我回避一下。”
秦二世派去的人见了李斯，说是来复查的。李斯有了上次的教训，哪里还敢说真话，就按自己过去招供的假供又说了一遍。
听说了复查的情况后，秦二世非常高兴，对赵高说：“哎呀，赵君，我险些让丞相李斯给出卖了！”
秦二世二年，公元前208年7月的一天，李斯戴着沉重的刑具被拉出大牢。一出牢门，就看见自己的二儿子也被拉了过来。李斯看着儿子，深情地说：“小二啊，我多想领着你，拉着狗，带着鹰，从上蔡的东门出去，到野外去打兔子啊！还能够吗？”说罢，父子二人相对痛哭。过不了多大一会儿，李斯就在咸阳的闹市区被腰斩了。他的二儿子同他的“三族”也一起被全部杀尽。
李斯死后，赵高当上了中丞相。朝中的事，大大小小，全由赵高一个人说了算。赵高为了测验一下大臣们是不是都听他的，就牵了一头鹿到殿上，对秦二世说：“陛下，臣敬献给陛下一匹马。”
秦二世乐了：“丞相真能说笑话，这不是一头鹿吗？”
“这怎么是鹿呢？它分明是马嘛！不信，陛下问他们。”赵高指了指站立两边的群臣。这些人中大部分人都不置可否，有几个说是马，也有几个说：“别开玩笑了，这明明是鹿，怎么会是马呢？”第二天上朝的时候，那几个说是鹿的人不见了，因为他们已被赵高除掉了。从那以后，赵高说什么，谁都不敢说一个不字。
这个时候的天下已是群雄逐鹿。项羽、刘邦和农民起义的余部都在争夺天下。从前六国的遗民又重新打起了原来各国的旗号，他们大都投奔了沛公刘邦。各路英雄都在争夺厮杀。而深居宫中的秦二世对这个形势知道得却很少。当他知道秦国大将章邯被项羽打得节节败退的时候，就派人去指责章邯。章邯派人回咸阳请示作战方案，赵高连见都不见，还派人去抓那个人。那人赶忙跑回去，向章邯报告了这一情况，并说：“现在朝中是赵高掌权，有功也杀，无功也杀。”这时，项羽又来进攻，章邯就投降了项羽。结果，项羽把二十万降卒全部活埋了。秦朝的江山已是岌岌可危。
秦二世在赵高指鹿为马以后，自己也精神恍惚。他弄不明白是不是自己的眼睛真的出了问题，明明是鹿，为什么那么多人都说是马？他找来一位巫师，问他这是怎么回事。那巫师建议他到郊外去斋戒。秦二世果然到位于上林的园林去斋戒。白天，秦二世要打猎。赵高就骗一个人到秦二世打猎的地方去游玩。秦二世不知道这里有人，竟把那人给射死了。赵高吓唬秦二世说：“天子无故杀人，鬼神也会怪罪的。”秦二世害怕了，问他：“有什么办法能避一避吗？”赵高说：“我看还是到望夷宫去躲一躲吧。”于是，秦二世就到咸阳郊外的望夷宫去躲了三天。秦二世终于在望夷宫里听说了一些各地反秦的形势，就让人捎信来质问赵高。
赵高知道，如今是无法再向秦二世隐瞒了，就找来自己义女的夫婿阎乐、弟弟赵成商量对策。他说：“皇上已经有点不听我的了。现在各路兵马都有灭亡秦国的可能。秦二世知道了，一定会怪罪于我的。前年，秦二世杀了他所有的兄弟，但是还有几个侄子留下来。其中，子婴比较仁厚节俭，百姓也比较乐于听他的。现在，我们就废掉胡亥，立子婴为帝。”
秦二世在望夷宫中斋戒，忽听外面大喊：“盗贼来了！”秦二世心想，这里戒备森严，盗贼怎么进得来呢？这时，只见阎乐领着一队人马冲了过来。宦官们吓得或惊或走，没有敢同他搏斗的。只有一个宦官还跟随着秦二世。秦二世问他：“赵高这样坏，你为什么不早告诉我？”那宦官说：“就是因为我不敢说话，我才活到现在。我以前若是告诉陛下，我也早就被杀了。”这时，阎乐已经冲进来，对着秦二世厉声说：“你骄傲放肆，诛杀无辜，天下都已经背叛了你，你自己考虑出路吧！”
胡亥说：“我能见一见丞相吗？”
“不行！”
“给我一个郡，我就当个郡守吧。”
“不行！”
“就封我一个万户侯吧。”胡亥又退了一步。
“不行！”
“那就让我当一名百姓，带着妻子儿女过日子吧。”胡亥觉得，他的要求已经低到头了。
“不行！我是奉丞相的命令，为天下诛杀你的！你说得再多，我也不能答应。”说罢，他把手一挥，对他带来的士兵说，“你们上！”
听了这话，胡亥知道自己再也没有退路，便拔剑自杀了。
赵高把大臣们招集到殿上，宣布说：“胡亥昏聩无道，我已奉上天之命，派人把他诛杀了。秦国本来只是一个王国，始皇一统天下，所以称帝。但现在六国重新自立，秦国的土地所剩不多，如果再称皇帝，已经名不副实。因此，今后还是要像从前那样称王。胡亥哥哥的儿子子婴十分贤明，我决定立子婴为秦王。”
赵高按百姓的规格，在杜这个地方，就是胡亥杀死自己的六位兄弟的地方埋葬了胡亥，然后派人把子婴一家接到斋宫里面，对他说：“请公子在这里斋戒五日，然后会在宗庙中举行仪式，立公子为秦王。”
子婴对自己的两个孩子说：“赵高在甘泉宫杀了二世皇帝，害怕群臣诛伐，便声称立我为王。我听说赵高已经与楚霸王项羽约好，要消灭秦国的宗族，而由他在关中一带称王。他现在让我在这里斋戒五天，是想作好准备，要在立我为王的那一天在宗庙中杀尽我们。到了那天，我假称有病去不了，赵高一定会亲自来接我。他来的时候，我们就在这里把他杀了。”
到了第五天，赵高果然派人来请子婴，子婴推说身体不适，没有去。赵高看请了几次也不来，就亲自出马来请，一见面就说：“继承宗庙是件大事，公子无论如何也得去！”
赵高几年来见到的秦公子，大多在胡亥的大屠杀中身亡，再就是昏头昏脑的胡亥。这些人都没有任何反抗的能力，只是任人宰割。所以，他万万没有料到，子婴还有杀他的心。他哪里知道，在两年多的腥风血雨之中，子婴的勇气也略有提高。他装作有病的样子，坐在席上。就在赵高伸手要扶他起来的时候，他嗖地抽出早已准备好的短剑，猛然向赵高刺去。这个秦宫大厮杀的总导演，就在杀害了无数人之后，终于也被别人杀掉了。
子婴杀了赵高，受到大臣们的拥护。子婴指挥他们夷灭了赵高的三族，坐上了秦王的宝座。
这时的各路反秦大军，主要就是以项羽为首的楚军和以刘邦为首的汉军。项羽和刘邦在鸿门宴上约定，谁先进入关中，谁就在这里称王。项羽受到秦军主力的抵抗，晚了一步，刘邦抢先入关，于秦二世三年，公元前207年10月，占领了咸阳。
子婴只当了四十六天的秦王，刘邦的汉军就派人来找子婴，要求他投降。各地的秦军连吃败仗，子婴根本就没有力量抵抗。于是，他用一条白丝带把秦王的大印绑好，挂在自己的脖子上，穿着丧礼用的白衣服，乘着白色的马车来到路边，下车默立，等待汉军来受降。
刘邦并没有把子婴怎么样，只是把府库都贴上封条，保存起来。汉军只在咸阳驻扎了一个月，便慑于楚军的威力，退出咸阳。项羽进入咸阳后，杀了子婴和秦国剩下不多的公子（即秦始皇的孙子们），放火烧毁了宫室，抢走了全部财宝。当年不可一世的秦帝国，就在自己内部的一场大厮杀及由此引发的一场全国大混战之后，彻底地瓦解了。
五年后，刘邦打败了比他强大得多的项羽，建立了大汉帝国。
