者向齐国求救。齐威王派孙膑为大将，率兵援赵。孙膑辞谢说：“我是受过刑的残疾人，带兵为将多有不便，还是请田大夫为将，我从旁主意吧！”齐威王想想也好，就拜田忌为大将，孙膑为军师，发兵8万，前往救赵。大军既，田忌直奔邯郸，速解赵国之围。孙膑不赞成这碰的战法，提应趁魏国国内兵力空虚之机，发兵直取魏都大梁，迫使魏军奔赵回救。这一战略思想，将避免齐军长途奔袭的疲劳，而致魏军于奔波被动之中，立即为田忌采纳，率领齐军杀往大梁。

魏军好不容易将邯郸攻陷，却传来齐军压境，魏都城大梁告急的消息。庞涓顾不得休整队，除留少数兵力防守邯郸外，忙率大军驰援大梁。没料到，行至桂陵陷齐军包围。魏军长期劳顿奔波，士卒疲惫不堪，哪还得住以逸待劳的齐军？结果被打得落，大败而逃，连主将庞涓也被活捉。到来，魏国只好同齐国议和，乖乖地归还了邯郸。这就是历史上有名的“围魏救赵”之战。其实，也是孙膑对庞涓的重重一击。但孙膑并没有杀庞涓，只是训导他一番，又将他放了。

桂陵之战10多年后，即公元前342年，庞涓又带领10万大军、1000辆兵车，分3路攻韩国。小小的韩国抵挡不住庞涓的攻，一时形势危急，遂接连派使臣，向齐国求救。齐威王召集群臣商讨对策，有主张坐山观虎斗的，有主张发兵救援的，相互争执不下。孙膑一直没有说话。齐威王见状便说：“先生是不是认为这两意见都不对啊？”孙膑说：“是的。我以为，魏国以凌弱，如果韩被攻陷，肯定对齐国不利，因此我不赞成见死不救的主张。但是，魏国现在锐气正盛。如果我们匆忙兵，岂不是要代替韩军承受最初的打击？”齐威王说：“那么，依先生的意见怎么办好？”孙膑说：“我看可以先答应韩国的请求。他们知我们能兵救它，必然全力抗击侵的魏军；而魏军经过激烈拼杀，人力力也会大大消耗。到那个时候我们再发兵前去，攻击疲惫不堪的魏军，拯救危难之中的韩国，就可以用力少而见功多，取胜易而受益大，不知陛下以为如何？”齐威王十分赞赏孙膑的谏仪，当即采纳。一年后，当魏韩两军战更为激烈，双方实力已大大削弱的时候，齐威王才决定派兵战，仍以田忌为主将，孙膑为军师。于是，孙膑与庞涓又一次相逢在战场，开始了一场大规模的生死较量。

战役之初，照孙膑的计策，齐军长驱直把攻击的矛指向魏国的都城大梁。时过不久，孙膑得知庞涓回师都城的禀《孙膑兵法》木犊报，便对田忌说：“魏军一向自恃骁勇，现急于同我军决战。我们要抓住这个心理，诱使他们上当。”田忌说：“军师的意思是……”孙膑接：“我们可以装胆小怯战的样，用迫兵减灶的办法诱敌。”随后，孙膑如此这般地对田忌叙说一遍。当庞涓日夜兼程赶回魏国本土，传令抓住齐军主力，与其决一雌雄。不料，齐军不肯战，稍一接即向东退去。庞涓挥师追赶不放。一天，见齐军营地有10万人的饭灶；第二天，还剩5万人的灶；到第三天，只剩3万人的灶了。庞涓见状兴，得意地说：“我早知齐国的士兵都是胆小鬼，如今不到三天就逃跑了大半！”于是，传下将令：留下步兵和笨重资，集中骑兵轻装前，追歼齐军。

孙膑得知庞涓轻骑追击的探报，兴地对众人说：“庞涓的末日到了！”这时，齐军正好来到一个叫陵的地方。陵于两座山之间，树多林密，山势险要，中间只有一条狭窄的小路可走，是一个伏击歼敌的好战场。孙膑传令：就地伐树，将小路堵；另挑选路旁的一棵大树，刮去一段树，在树上面写：“庞涓死于此树之下！”几个大字。随后，命令1万弓箭手埋伏在两边密林中，吩咐他们夜里只要看见树达现火光，就一齐放箭。说话间已到傍晚，庞涓率领的魏军骑兵果真来到陵。听说前面的路被树木塔，庞涓忙上前察看。朦胧间他见路旁有一大树，白茬上隐约有字，遂命人起火把。当庞涓看清树上的那一行字时，大吃一惊，知中了孙膑的计谋。他急令魏军后退，但已晚了。埋伏在山林中的齐军，万箭齐发，猝不及防的魏军死伤无数，成一团。庞涓负重伤，知败局已定，佩剑自杀了。齐军乘胜追杀，将魏军的后续队一气打垮，连魏太都给俘虏了。陵大捷后,孙膑名声大昭。

但时任齐国相国和邹忌，曾多次讽谏齐威王。邹忌八尺，相貌堂堂，却心狭窄，私心极重。齐对魏两次大战之前，他都决反对兵。待田忌、孙膑凯旋之时，他心中的醋意可想而知。

随着孙膑、田忌威望的提，邹忌担心自己的相位不稳，因此除掉田忌、孙膑而后快。