此时才发觉秦军壁垒坚固，无法攻入，而壁垒内的秦军却不再出营对战；
与此同时，秦军一支两万五千人的突袭部队已经切断了赵军退路，使其无法返回壁垒，被困于秦军壁垒之下；
另一支五千人的骑兵部队将赵括所率领的赵军截为两段，使其首尾不能相顾；
同时，秦军封锁了赵国通往长平的运粮通道。秦军围困赵军后，赵军断粮，战力下降，秦军派出轻装精锐不断袭扰、攻击赵军，赵军交战屡屡失利，只能就地扎营，坚守待援。
秦昭襄王得知赵国向长平战场运粮的通道被秦军切断后，便亲赴河内（今豫北地区）进行战争动员，用晋升爵位的办法激励百姓，将河内十五岁以上男子悉数调往长平前线，拦截赵国援军，等待长平赵军粮食耗尽。
到了九月，长平被围赵军已经断粮四十六天，补给无法送到，军中士兵陷入绝境，马早已杀光，只能残杀弱者以人肉充饥。
赵括计划分兵突围，屡屡失败。
赵括无计可施，亲自披挂上阵，率军突围，结果被秦军射死。
长平之战，赵军大败，四十万赵军向白起投降。
白起认为秦国攻下上党时，上党百姓不愿归附秦国反而逃往赵国，若赵国士兵投降秦国之事出现反复，容易生出事端，
于是用欺诈手段将四十万赵国降兵活埋，只将年纪尚小的二百四十人放回赵国，此战前后斩杀和俘虏赵军四十五万人，赵国震惊。