（一）受命出征
孙膑回到齐国后，多次向齐威王分析周边国家的形势，指明了齐国的战略重点以及应该采取的争霸战略，这些均为齐威王采纳。在齐威王的支持下，孙膑辅佐田忌整顿军队，加强训练，齐军的战斗力大为提高，已经为即将爆发的齐魏冲突做好了准备。齐国的崛起导致东方的战略形势发生了重大变化，魏国的霸权受到来自齐国的强劲挑战，魏国东向发展的战略也受到了极大遏制。魏、齐两强利益的碰撞使双方矛盾激化，战争不可避免。当时，魏国在西边筑长城与秦国为界，南边与韩国、楚国接壤，东边以淮水、颍水为界与齐国相邻，北边以漳河为界与赵国相接。在这些邻国中，秦、齐、楚都是大国，而韩、赵较弱。魏国的西进战略因受到秦国的顽强抵制，自设置西河郡之后再无大的动作，加之无暇西顾，不得不在秦国的反击下采取了守势，希望向东发展，专门对付东方的强敌齐国。但齐国实力不可小视，要与齐国争霸，战胜齐国，就不得不借助韩、赵两国的力量。
本来，魏国与韩、赵两国是传统盟友，当年魏文侯、武侯之所以能称霸中原，除了其他因素外，就战略方面讲，主要是因为采取了联合韩、赵的战略。但魏惠王胃口太大，缺乏战略眼光，他一方面自恃强大，不尊重韩、赵两国的利益，经常以盟主自居，凌驾于韩、赵两国之上。同时，他还错误地认为，如果魏国吞并了韩、赵两国，统一中原地区，不仅可以解除后顾之忧，而且可使魏国实力大增，从而纵横天下，建立前无古人后无来者的霸业。
魏惠王的所作所为，引起了包括盟国在内的周边各国的反感和敌视，尤其与其盟友韩、赵之间的控制与反控制愈演愈烈，从而使自己陷于孤立境地。魏国迁都大梁之前，就是因为不能妥善处理与韩、赵的关系，才导致自己数面受敌，在与秦争夺河西的作战中处于不利的地位。迁都大梁后，魏的主要敌人和争霸对象是东面的齐国。魏国决策者尤其是魏惠王却不能分清主次矛盾，又犯了同样的战略错误。他不但未能改善与韩、赵的关系，反而变本加厉地数次出兵教训赵、韩两国，进一步激化矛盾。这不仅消耗自身实力，使自己陷于两线作战的不利境地，而且使魏国的战略对手齐国得以利用矛盾，谋取战略利益。
当时赵国国君赵成侯为了摆脱魏国霸权的控制，进而达到兼并土地、扩张势力的目的，先是退出了韩、赵、魏联盟，继而于公元前356年在平陆（今山东汶上）和齐威王、宋桓公相会，改善了与这两个邻国的关系；同时又和燕文公在安（今河北高阳县北）相会，安定了北方。三晋一体的局面已彻底崩溃。赵国的举动引起魏惠王的强烈不满，认为赵国自作主张，与魏国的敌国齐国等结盟，力图拉拢各国，实在是没把他这个盟主放在眼里。魏惠王恼羞成怒，决心先从赵国开刀，树立自己的威信。于是他借口保护卫国，以庞涓为主帅，率领大军直奔赵国，包围了邯郸。魏惠王的如意盘算是：赵国毕竟实力不如魏国，魏军可以马到成功，而一旦赵国灭亡了，齐、赵联盟自然就会瓦解，齐国会更加势单力孤，而魏国在中原的霸权则会更加巩固。
危急之中，赵王想利用刚刚建立起来的齐赵同盟关系，遂于公元前353年派使者前往齐国求救，并许诺若齐国援助赵国解魏军之围，赵国愿以自己的属国中山国相赠。
齐威王闻报赵国告急，遂召集文武大臣齐聚于太庙，商议对策。这是一次关乎齐国今后战略发展走向的重要会议，该不该出兵救赵，如何救赵，涉及齐国敢不敢与魏国争夺中原霸权，敢不敢挑战魏国的霸主地位。会议被一种紧张、肃穆、凝重的气氛笼罩着。每当遇到这种场合，往往是丞相邹忌率先发言，今天也不例外，大家都想先听听丞相的高见。
邹忌本来是稷下学宫中的名辩之士，他曾用譬喻的方法，以弹琴譬喻政治，深得齐威王的尊宠，由学宫中的辩士一跃而为相国。他离开学宫进入政坛后，因能言善辩，经常向齐威王阐述自己的建议，深得齐威王的信任，齐威王对他可以说是言听计从。
邹忌见大家都在等他首先发言，于是踌躇满志地说道：“臣坚决不赞成出兵救援赵国。至于原因，一方面，我们齐国的当务之急是发展经济，壮大国力；另一方面，齐国军队不是魏军的对手，明明打不赢却硬要与魏国对抗，实在是拿国家的命运作赌注，拿军民的生命财产作赌注，这无异于以羊投虎，也是不顾大局的鲁莽行为。”
邹忌的表态可以说是语惊四座，大臣们有的认为他的话不无道理，还有人认为既然邹忌是一人之下万人之上的丞相，听他的就是了。
这时，大臣段干朋站起来说道：“微臣认为丞相的意见不妥。魏国攻打赵国，围攻邯郸城，齐国如果坐视不救，既显得不仗义，也对我们齐国不利。”见大臣们都面面相觑，段干朋详细陈述了自己的理由，他指出，出兵救赵的理由有三：一则齐国与赵国曾有同盟关系，若不兑现自己的承诺，就会在国家间失去信用；二则坐等魏国灭了赵国以后势力进一步壮大，对齐国更为不利；三是从当时战略形势来考虑，魏、赵两国都是齐国潜在的竞争对手，如果直接派齐军前往邯郸救援赵国，则既不能使赵国受到损失，也达不到消耗魏国实力的目的，这对齐国的长远利益是不利的。因此他主张实施使魏国与赵国相互削弱从而“承魏之弊”的战略，即先以少量兵力南攻平陵（今河南睢县西），借以表明齐国反对魏国攻赵的态度，并达到牵制和疲惫魏军的目的。待魏军攻下邯郸师老兵疲之时，再出动大军予以正面攻击，重创魏军，以求一举成功。这一谋略，具有一石三鸟的用意：南攻平陵，可使魏国陷于两面作战的困境，是为其一；向赵国表示了援助的姿态，信守盟约，维持两国所建立的友好关系，帮助赵国坚定抗魏的决心，是为其二；让魏、赵继续攻伐，最后导致魏国受重创，实力削弱，从而为齐国战胜魏国和日后控制赵国创造有利条件，是为其三。
齐威王听了两位大臣的意见，左右为难。于是征询军师孙膑的高见。孙膑赞许段干朋的观点。他进一步从战略的高度分析道：“魏、赵、韩原是一家，魏文侯时，三晋联盟，所向无敌，各诸侯国难敌其锋。现在，三晋出现裂痕，赵国转而与齐国结盟，等于对魏国釜底抽薪，而其出兵攻打魏国的属国卫国，又无异于夺取魏国口中之食。魏、赵两国矛盾激化，对齐国最为有利。在这种情况下，齐国应该利用这一良机。因为，齐国的主要敌人就是魏国，在目前魏、赵交恶的情况下，如果赵国被打败而投降魏国，赵国势必认为齐国见死不救，有违赵、齐两国的盟约，进而与齐国反目成仇。这样，齐国不仅失去了一个战略上的盟友，而且让敌手更加强大。尤其从战略格局看，魏国攻赵，还将导致其他大国如秦、楚都趁机渔利，蚕食魏国疆土，从而使自己处于四面树敌、孤立无援的被动境地。所以，臣以为应该采纳段干朋之计，立即出兵。同时，从长远的战略观点来看，赵和韩也是大国，如果不借魏国之手予以削弱，将来也可能成为齐国的劲敌。所以，我们应该既攻打魏国，以坚定赵国抗魏的决心，又不可过早与魏军主力正面交锋，而要等到魏、赵双双精疲力竭之时，再出动大军重创魏军，这样最符合齐国的战略利益。到那时，齐国就可以号令天下，安抚百姓，成就天下一统的伟业。总之，出兵不出兵，关系到齐国取威定霸的战略目标能否实现，所谓机不可失，时不再来。”
至于如何救赵，孙膑认为，魏国的“武卒”部队，是大军事家吴起当年训练出来的，号称天下劲旅，数十年来，东征西讨，战无不胜。齐军要同魏军正面较量，显然不是对手。因此，必须以智斗力，以巧取胜。具体讲，就是按照孙武子《十三篇》中所说的“胜于易胜”“胜已败者”，即要主动创造取胜的条件，使魏军成为最易打败的敌人，使其未同齐军交战即已处于接近失败的境地。为此，孙膑提出了著名的“围魏救赵”“批亢捣虚”的作战方针。他分析说：当前的情况是，魏国大举攻赵，“轻兵锐卒必竭于外，老弱疲于内”，这就为齐军“疾走大梁”“冲其方虚”提供了条件。因此，他主张以一部分兵力攻击魏都大梁，引诱庞涓回救，而将齐之主力集结在适当的地域，邀击魏军于归途。齐威王和大臣们听了孙膑掷地有声的一番分析，茅塞顿开，于是，齐威王做出决断，全国备战，军队听候命令，随时出征。
这时，魏国的十万大军在庞涓的统率下，已兵分两路，浩浩荡荡，一路北上，很快就占领了赵国都城邯郸四周的战略据点。邯郸城山水环抱，自西而南而东，有漳河、滏水、牛首水，西有太行山、紫山，北有插箭岭，城池坚固，粮草充足，易守难攻。赵国国君赵成侯亲率五万精兵分守城外各处，庞涓决定强攻，将邯郸团团围住。
魏国以主力攻赵，两军相持达一年有余，赵国军民拼命抵抗，咬牙苦苦支撑了一年，眼看就要城破国亡。当邯郸危在旦夕，赵、魏两国均已疲惫之时，齐威王认为出兵时机业已成熟，于是任命田忌为上将军统一指挥，又任命孙膑为军师，这次大军出征，要一切听从孙膑的谋划。
（二）围魏救赵
自从太庙决策之后，齐威王下令全国动员，齐军上下也进行了充分的战前准备。接着，田忌与孙膑率齐主力约八万余人，加上地方部队的“五都之兵”，分前、中、后三军，浩浩荡荡，开赴前线，集结于魏、赵交界的齐国边境。
一场大战一触即发。但如何实现救赵的目标，主帅田忌与军师孙膑在意见上产生了分歧。田忌主张立即率军西进，蹑魏军之后，直趋赵国国都邯郸，从而包抄魏军后路，与赵军内外夹击，以解邯郸之围。孙膑连连摇头，认为不妥。他认为，魏军的根本战略目标是攻破赵国国都邯郸，吞灭赵国。齐威王之所以派田忌率兵开赴齐、赵、魏边境，不是为了救赵，真实目的是相机破魏，打击魏国。如果齐军倾全力去救赵国，齐、魏之间的大战会立即爆发，展开战略决战，这对齐军是不利的。现在，魏军攻打邯郸，邯郸已经朝不保夕，不等我们赶到，邯郸就失守了。当务之急不是解邯郸之围，而是解赵国之围。因此，齐军最好采取“批亢捣虚”“疾走大梁”的作战方针。他形象地解释说：“指挥作战如同治理水患一样：对于来势凶狠的敌人，要避开其锋芒，疏导水流。对于势力弱小的敌人，要坚决攻击其虚隙，修筑堤坝堵塞水流。要解开乱成一团的丝线，不可以用手强拉硬扯，只能慢慢地去梳理；要劝解打得难解难分的人，只能善言相劝，自己不能参与搏击；要平息纠纷必须抓住要害，不可鲁莽，而要乘虚取势，双方因受到制约才能自然分开。派兵解围的道理也是如此，不能以硬碰硬，而要采取‘批亢捣虚’的办法，也就是要因势利导，撇开强点，攻其弱点，冲其要害，使敌人感到形势不利于己，出现后顾之忧，自然也就可以解围了。”
田忌听了孙膑一番分析，恍然大悟，完全同意军师的见解。为了落实这一“围魏救赵”“批亢捣虚”的总体作战方针，坐在轮车上的天才军事家孙膑和仇敌庞涓斗智斗勇，积极寻找战机，实施了环环相扣的战术行动：
第一步，佯攻平陵（今河南睢县，一说今山东定陶东北），欺敌误敌。
当时齐、魏双方似乎势均力敌，其实不然，魏国保持着独霸中原的余威，一直未把齐军看在眼里。“齐之技击不可遇魏氏之武卒”，如果此时决战，齐军毫无取胜把握，甚至将直接影响齐国图霸的伟业。孙膑对这一点有着十分清醒的认识，他实事求是地承认魏强齐弱的形势，主张暂避锋芒，寻找有利战机。但他认为，齐军也不能被动防御，无所作为，于是建议南攻平陵。
在征得田忌的同意后，孙膑下令由齐军中最不会打仗的齐城、高唐的两位都大夫率领的地方部队去强攻平陵。都大夫是地方长官，当时，中原各国大多实行郡县制，在边境地带设郡，郡的长官称“守”；在内地设县，县的长官称“令”。而齐国沿袭旧制，不设边郡，而称县为都，其长官称“都大夫”。作战时，都大夫要率自己辖境内的士兵参战。孙膑同时下令，这些前去进攻平陵的军队只许失败，不可取胜。平陵地处宋、魏、卫三国交界处，在魏都大梁以东，距大梁一百余里，原属卫国领土。桂陵之战前，魏国向东扩张，据为己有，成为魏国东阳地区的军事重镇，有大小城市四十余座，人口多，兵力强，守备坚固，很难攻取。而且齐军进攻平陵，市丘（属卫国之地）是必经之地，魏军可以从市丘出兵截断齐军粮道，从侧翼威胁齐军，使齐军有后顾之忧。但实际上，南攻平陵是孙膑深思熟虑的一着妙棋。其一，齐军救赵，本应西向迎敌，而孙膑却派军南进，这就避开了魏军主力，争取军事上的主动，所谓避敌锋芒；其二，争取政治外交上的主动，因为进攻魏国的军事重镇平陵，仍属救赵的军事行动，可以与赵国抗魏形成遥相呼应之势，不致失去盟友；其三，最重要的，是避免过早地暴露齐军实力，并掩盖齐军“批亢捣虚”“围魏救赵”的真实意图。齐国大规模调动军队救赵，重兵集结于齐魏边境上，本来就对魏国的侧背形成了威胁，魏军极有可能放弃攻赵的行动，甚至可能将围攻邯郸之军调头南下，寻求与齐军决战。这样，原计划中的“使赵破而魏衰”的战略意图就无法实现了。而孙膑派两个无能的将领，带少量兵力佯攻平陵，魏国不会感受到太大的威胁，庞涓可以放手去攻卫、赵，这就将魏军引到邯郸，不断消耗其实力。此外，孙膑命令南攻平陵的部队在进攻中故意失败，更加起到了麻痹庞涓的作用，使庞涓很自然地产生了齐军指挥无能的错觉，并因此消除了其对齐军的后顾之忧，继续全力以赴在邯郸城下进行攻坚战。
孙膑的这一招果然灵验。庞涓得到齐国出兵的消息先是一惊，生怕国内空虚，经不起齐军的攻击。正在犹豫之间，又得到齐军正扑向平陵的准确情报，不禁大笑，认为平陵极难攻下，齐军却进攻平陵，足见其主帅糊涂无能。所以他不但没有回师国内，反而指挥大军加紧对邯郸的围攻，准备攻下邯郸后再回头收拾齐军。经过苦战，魏军在付出极大代价后，才攻下了邯郸。
但庞涓率军在邯郸城下长达一年之久的鏖战，恰恰给齐军直捣大梁创造了有利条件。因为魏军损兵折将，且后方空虚，已在由强转弱；齐军久攻平陵不下，但全军锐气未受丝毫损伤，且主力一直在养精蓄锐，蓄势待发，战局正在发生急剧变化。这样，孙膑用局部的牺牲换取了全局的利益。