嬴政去世了，只有小儿子胡亥，左丞相李斯和中车府令赵高以及五六个亲信宦官知道，其余群臣都不知内情。
李斯认为秦帝国刚刚建立十二年，皇帝在外地去世，等于栋梁摧折、天崩地坼。在这种情况下，皇子们和各地六国贵族很可能乘机发动叛乱，所以决定对皇帝去世一事严加保密，秘不发丧。同时催促赵高赶紧派人把皇帝陛下的遗诏送出去——这时只要发一介之使，告知身在上郡的扶苏，大行皇帝已经遗命他登基继位，则扶苏骑上快马，带兵驰入咸京，一切即可尘埃落定，万事大吉。
没想到，赵高另有打算。
据司马迁介绍，他跑去挑拨自己的学生公子胡亥，说道：“皇帝去世了，没有诏书封诸子为王而只赐给长子扶苏一封诏书。长子到后，就要继承皇位，登基称帝，而你却是连一尺一寸的封地也没有，这可怎么办？”
胡亥答道：“本来就该这样啊。我听说过，圣明的君主最了解臣子，圣明的父亲最了解儿子。父亲临终既未下命令分封诸子，那还有什么可说的呢？”
赵高说：“非也非也。当今天下之权，天下所有人的生死存亡，都在你、我和李斯手里掌握着啊！希望你好好考虑考虑。驾驭臣子和向人称臣，统治别人和被人统治，难道可以同日而语吗？”——暗示胡亥可以篡改遗诏，废长立幼。
胡亥此时良心未泯，他说：“废除兄长而立弟弟，这是不义；不服从父亲的诏命而惧怕因此死亡，这是不孝；自己才能低劣，却依靠别人的帮助而勉强登基得位，这是无能：这三件事都是大逆不道的，天下人也不会服从。如果这么做，我自身遭受祸殃不算，我们的国家还会招致灭亡。”
赵高说：“我听说过商汤王、周武王起来革命，杀死他们的君主，天下人都称赞他们的行为符合道义，不说他们不忠。卫君杀死他的父亲，而卫国人民称颂他的功德，孔子也记载了这件事，不能算是不孝。
更何况办大事者不能拘于小节，行大德者也用不着再三谦让，乡间的习俗各有所宜，百官的工作方式也各不一样。所以顾忌小事而忘了大事，日后必生祸害；关键时刻犹豫不决，将来一定要后悔。果断而大胆地去做，连鬼神都要回避，成功完全可以得到保证。希望您能按我说的去做。”
胡亥是个机灵鬼怪的孩子，但在政治上整个就一脑残。他竟然被赵高的歪理邪说征服了，长叹一声说道：“现在父皇去世还未发丧，丧礼还没有办，怎么好用这件事来麻烦丞相？”
赵高说：“时间啊时间，飞逝如电。短暂的来不及谋划什么！我就像带着干粮骑着快马赶路一样，唯恐耽误了时机！干脆让我去替你说吧。”
赵高找到李斯，对他说：“皇帝去世，赐给长子扶苏诏书，命他到咸阳参加丧礼，并立他为继承人。
现在诏书未发，皇帝去世，也还没有几个人知道。皇帝赐给长子的诏书和符玺都在胡亥手里，立谁为太子只在于你我一句话而已。你看这事怎么办？”
李斯说：“你怎么能说出这种亡国之言？这是我们做臣子的所该议论的事吗！”
赵高说：“我这可都是为您好！您自己估计一下，和蒙恬相比，谁更有本事（蒙恬文武双全，李斯不会打仗）？谁的功劳更大（蒙恬平定匈奴，筑长城，功高盖世）？谁更谋略深远而不曾失误（暗讽李斯焚书之误，不欲痛击匈奴之误）？天下百姓更拥戴谁（蒙氏于秦三世建功，声誉极隆）？与长子扶苏的关系谁更好些（李斯是某些其他皇子的岳父，与扶苏自然不会很亲）？”
李斯当然知道遗诏已封：“在中车府令赵高行符玺事所”，“未授使者”。赵高说遗诏在胡亥手里其实就是想说胡亥已经与他串通一气。——自觉分量不够，拉大旗作虎皮。
李斯的态度果然有所软化，他说：“在这五个方面我都不如蒙恬，但您为什么要这样苛求于我呢？”
赵高说：“我本来就是一个宫内的奴仆，有幸能凭熟悉狱法文书进入秦宫，管事二十多年，还未曾见过被秦王罢免的丞相功臣有封爵而又能传给下一代的，结果都是以被杀告终。皇帝有二十多个儿子，这些都是您所知道的。长子扶苏刚毅而且勇武，信任管事二十余年，未尝见秦免罢丞相功臣有封及二世者也，卒皆以诛亡。皇帝二十余子，皆人而又善于激励勇士，即位之后一定要重用蒙恬担任丞相，很显然，您最终也是不能怀揣通侯之印退职还乡了。
我受皇帝之命教育胡亥，让他学法律已经有好几年了，还没见过他有什么错误。他慈悲仁爱，诚实厚道，轻视钱财，尊重士人，心里明白但不善言辞，竭尽礼节尊重贤士，在秦始皇的儿子中，没人能赶得上他，胡亥也可以立为继承人的。您考虑一下再做决定吧。”
——这一段的“管事二十余年，未尝见秦免罢丞相功臣有封及二世者也，卒皆以诛亡”，赵高应该是指此前的吕不韦、嫪毐之事。这话水分很大——如果秦始皇的确诛杀过其他丞相功臣，拼命黑秦的汉人应该能够提出名单，司马迁也不能不写。我怀疑这段话是后人掺入的。
赵高自称“高固内官之厮役也”，也就是宦官。“宦”是天上星座之名，宦者四星在帝座之西，“天垂象，圣人则之”，周人因用以为帝王近幸者的名称。《史记·李斯列传》说赵高是“宦人”，有“宦籍”。只是说赵高任职于宫内，且登录于出入于宫门者的登记册，并非去势后的“奄（阉）人”——尽用阉人服务内廷乃是东汉以后的事。
李斯说：“您还是该干什么就干什么去吧！我李斯只执行大行皇帝的遗诏，自己的命运听从上天的安排，有什么可考虑决定的？”
赵高说：“平安可能转为危险，危险又可以转化为平安。在安危面前不早做决定，又怎么能算是圣明之人呢？”
李斯说：“我李斯本是上蔡街巷里的平民百姓，承蒙皇帝提拔，让我担任丞相，封为通侯，子孙都得到尊贵的地位和优厚的待遇，皇帝临逝世还把国家安危存亡的重任交给我，我又怎么能辜负了他的重托呢？
忠臣不因怕死而苛且从事，孝子不怕因过分操劳而损害健康，做臣子的各守各的职分而已。请您不要再说了，不要让我李斯也跟着犯罪。”
赵高说：“我听说圣人并不循规蹈矩，而是适应变化，顺从潮流，看到苗头就能预知根本，看到动向就能预知归宿。——而事物本来就是如此，哪里有什么一成不变的道理呢？
现如今天下的权力和命运都掌握在胡亥手里，我赵高能猜出他的心志。更何况从外部来制服内部就是逆乱，从下面来制服上面就是反叛。所以秋霜一降花草随之凋落，冰消雪化就会万物更生，这是自然界必然的结果。您怎么连这些都没看到呢？”
赵高说“现如今天下的权力和命运都掌握在胡亥手里”显然是虚声恫喝，李斯如果不上贼船，胡亥就是一个毫无权势的公子。——盖秦始皇多少也中了一些书毒，执意要打造一个与不公的贵族社会不一样的，纯而又纯的平民社会，连自己的儿子也不滥加封赏。所以皇家子弟个个无权无势，等同于一个富家翁。
李斯说：“我听说晋换置太子，三代不得安宁；齐桓公兄弟争夺王位，哥哥被杀死；商纣王杀死亲戚，又不听从臣下劝谏，都城被夷为废墟，——这三件事都违背天意，所以才落得国破家亡，宗庙没人祭祀。
我李斯还是人啊，怎么能参与这些阴谋呢！”
赵高说：“上下齐心协力，事业可以长久；内外配合如一，就不会有什么差错。您听从我的计策，就会长保封侯，并永世相传，一定会享有仙人王子乔、赤松子那样的长寿，孔子、墨子那样的智慧。现在放弃这个机会而不听从我的意见，一定会祸及子孙，足以令人心寒。——善于为人处世，相机而动的人是能够转祸为福的，您想是不是这样？”
在赵高的威逼利诱之下，私心甚重的李斯终于屈服了。他仰天长叹，挥泪慨叹道：“唉呀！偏偏遭逢乱世，既然已经不能以死尽忠了，将向何处寄托我的命运呢！”
于是李斯就依从了赵高。
赵高大喜过望，跑去回报胡亥，尽展其巧言令色，竟然说：“我是奉太子您的命令去通知丞相李斯的，他怎么敢不服从命令呢！”
我们实在无法想象，赵高、李斯、胡亥三人极端秘密的谈话，司马迁是如何得知的。难道这种大逆不道的暗室私语也有记录？
三人达成了谅解，于是他们就继续密议，伪造了秦始皇给左丞相李斯的诏书，宣布立胡亥为太子。又另外伪造了一份赐给长子扶苏的诏书。上言：“朕巡视天下，祈祷祭祀各地名山的神灵以求长寿。
现在扶苏和将军蒙恬带领几十万军队驻守北疆，已经十几年了，不能向前进军，而士兵伤亡很多，没有立下半点功劳，反而多次上书直言诽谤我的所做所为，他因不能解职回京当太子，日夜怨恨不满。扶苏做为人子而不孝，赐剑自杀！将军蒙恬和扶苏一同在外，不纠正他的错误，也应参与了他的密谋。做为人臣却不尽忠，一并赐死，把军队交给副将王离。”
他们把诏书盖上皇帝的玉玺，封好后，让胡亥的门客捧着诏书到上郡去赐给扶苏、蒙恬。
然后把嬴政的遗体装殓入棺，把棺材放置在既密闭又能通风的辒凉车中，催动巡狩队伍，按照原定巡狩路线前进，入井陉，奔九原，以示一切正常，顺便观察扶苏、蒙恬是不是会中计。
他们让过去受始皇宠幸的宦官做参乘、陪侍，每走到适当的地方，就像往常一样，献上饭食，百官也象平常一样向皇上奏事。宦官就在辒凉车中假托皇帝降诏批答。
三人帮派出的使者到了上郡郡治肤施县（今陕西榆林市榆阳区鱼河堡附近），宣读了诏书。
扶苏听完后痛哭流涕，走入内室，准备自杀。
蒙恬制止扶苏，他说：“皇上在外，未立太子，命臣下统帅三十万大军防守边疆，公子担任监军，这是天下第一的重任啊。现在只有一介之使到来，您就立刻自杀，焉知其中没有虚诈？希望您再请示一下，有了准确答案之后再死也不迟啊！”
使者是胡亥的门客，很可能知道内情，深怕夜长梦多，迟则生变，连连在旁催促。扶苏为人仁义却顸颟糊涂，他对蒙恬说：“父亲命令儿子去死，还请示什么？”
他为人勇决鲁莽，激愤之际，热血沸腾，立刻拔剑自刎。
蒙恬阻拦不及，眼睁睁看着长公子血溅当场，心中的震悼可想而知。
蒙恬实在想不通皇上为什么会有这种乱命下达，与陛下平素的行事风格迥然不同，疑心其中有诈，便不肯贸然就死。使者于是把他交付给法吏，关押在阳周狱中。
阳周是上郡属县，在上郡之南，今陕西子长县北，嬴政父亲庄襄王时，东周和各国诸侯图谋秦国。庄襄王派相国吕不韦消灭了东周，兼并了它的土地，庄襄王考虑到东周毕竟是文武圣王之嗣，不便断绝它的祭祀，招致非议，就把阳人地区赐给了周君，让他和他的后代在那里奉祀姬周先祖，阳人从此有了“阳周”之称。
使者改置李斯的舍人担任监军，控制了北方边军后，回来汇报。
胡亥、李斯、赵高非常高兴——他们提心吊胆了许多天，终于等到了理想的结果，自然是大喜过望。
胡亥这时听说扶苏已死，便想释放蒙恬。不想赵高早已把蒙氏兄弟视为眼中钉，肉中刺，恰逢蒙毅代替始皇外出祈祷山川求福后返回，赵高便撺掇胡亥说：“先帝想要荐贤举能确立你为太子已经很久了，可是蒙毅一直在阻拦，认为不宜如此。这种坏人怎么能够留下？现在不如就把蒙毅杀掉算了！”
于是胡亥下令逮捕了蒙毅，将他囚禁在代郡。
为了瞒天过海，掩人耳目，他们继续往前走，经过曲曲折折的千里长途，从井陉一直走到了九原。正赶上秋老虎值令，酷暑难耐，皇上的遗体已经朽烂，在辒凉车中发出了臭味，于是他们下令随从官员，让他们每辆车装载一石腥臭冲天的腌鱼，让人们分不清尸臭和鱼臭。
从九原，他们沿着宽广的直道直驰咸阳，到了首都才发丧举哀。假太子胡亥终于篡位登基，自称二世皇帝。
他论功行赏，任命政变发起人赵高为郎中令，常居宫中，服侍皇帝，掌握了朝中重权。
公元前210年，秦历九月胡亥登基。秦历后九月（这一年是闰年），葬始皇于骊山。
嬴政生于公元前259年，在位37年，当秦王二十五年，当皇帝十二年，死时四十九岁。
始皇下葬时，二世开始作恶，命令把先帝后宫妃嫔没有子女的，全部殉葬；下葬完毕，又命令把许多工匠封闭在墓道里，活活困死。然后杀害了蒙毅和蒙恬。
公元前209年，二十一岁的秦二世皇帝统治的第一年春天，胡亥仿效始皇东巡，北到碣石，又沿海滨南下到了会稽。丞相李斯与冯去疾，御史大夫冯劫随行。在赵高唆使下，胡亥一路诛杀郡县守尉中所谓有罪者，以促使天下郡县离心离德。同时在始皇所立的石碑上狗尾续貂，补刻碑文。
夏四月，二世返回咸阳，进一步着手摧毁秦帝国：在赵高建议下，他修改了法律，把法律搞成了不合情理的严刑峻法；然后处决残杀他的同胞弟兄姊妹，把他们的财产全部充公（公子十二人死于咸阳市，十公主死于杜地）；诛杀朝中大臣（“行诛大臣”）制造罪名连带拘捕近侍小臣中郎、外郎、散郎等等不可胜数，使朝堂一空。
他下令恢复兴建阿房宫，大兴劳役，加重赋税。
这年七月（公元前209年8 - 9月），戌卒陈胜等在原楚国之地安徽蕲县大泽乡造反，建国号为“张楚”。在以后的两三个月内，叛乱星火燎原。全国各地杀官造反，自立为王侯者到处都是。使者回来报告，胡亥就斥责逮捕他们，于是出使山东者无人再敢说出真相，朝廷上下一片和谐。
趁此良机，六国旧贵族纷纷称王建国：熊心为楚王，武臣为赵王，魏咎为魏王，田儋（担）为齐王……全国各地叛军将及百万。
二世在位的第二年（公元前208年）初冬，陈涉的几十万军队打到了咸阳附近戏水，被章邯率骊山徒兵打退。但叛乱已经向各地蔓延，已经不好镇压。
右丞相冯去疾、左丞相李斯、大将军冯劫进谏说：“关东各路盗贼都是因为戌边、运输、劳作的事情太劳苦，赋税太重而起。我们请求暂停阿房宫的修建，减少戌边兵役和运输徭役。胡亥大怒，斥责他们不忠，瞧不起少主。最后迫使冯去疾、冯劫自杀，李斯被囚。
于是在朝中，赵高掌握了大权，胡亥几乎成了傀儡。公元前208年8月，李斯遭其构陷，被腰斩灭族。
二世即位的第三年，即公元前207年初，赵高正式担任中丞相，事无大小，尽决于高。这年夏天，他迫使秦将章邯、司马欣、董翳向项羽投降。
赵高想篡夺帝位，就在朝廷上指鹿为马，演出了一场历史闹剧，诱使胡亥隐居，以便欺上瞒下。
刘邦攻占武关后，派人与赵高秘密接触。二世也因叛军逼近派人谴责了赵高。赵高害怕二世发怒，诛杀自己，就跟他的女婿咸阳县令阎乐、他的弟弟赵成起兵造反，率千余人，在阳历10月上半月的某一天，弑杀二世于望夷宫，立宗室子婴为秦王。
几天后，子婴杀赵高，夷其三族。
子婴即位后46天，相当于公元前270年11至12月的时候，刘邦入关，在咸阳城外接受了子婴的投降，存在了六、七个世纪或更长时间的秦国和秦帝国宣告覆灭。
过了一个多月，各路诸侯的军队到达咸阳，项羽为盟主，他屠杀了子婴和秦国宗室（有一些人逃走），随后屠戮咸阳，焚烧宫室，俘虏宫女，没收秦宫的珍宝财物，与各路诸侯一起瓜分。
随后是楚汉大战，经过四年的激烈战斗，项羽自杀，刘邦在公元前202年2月28日作为一个重新统一的帝国的元首登上皇帝位。
这标志着汉代的真正开始。
不过为了方便，后人通常以公元前206年初子婴之死和那一年刘邦当上汉王作为汉朝的开始。