秦国的正面只剩下魏国了。魏国也曾战胜过秦军，灭掉过中山国，一度也称霸过中原。但到了战国后期，被秦打败了几次，国力便衰败下来。到了魏安厘王时，他只顾自己骄奢淫逸，根本不管百姓疾苦。国家的事情由一班无能大臣管理，政治腐败，士兵们连饭都吃不饱。魏信陵君很有才能，但却被怀疑有野心，被迫交出兵权，后又干脆留在了赵国，魏国更没有能人治理了。待到秦军攻魏，魏国则只能等，而不能战了。公元前225年，王翦的儿子王贲率领秦军围困了魏国都城大梁。大梁城高墙厚，坚固易守。城内居民全力防守，秦军攻打了三个月也没能打下。王贲正在无计可施之时，有人给他讲了三家分晋时以水攻城的故事。王贲顿时想起先人也有用水攻城的战例，便命令士兵改用水攻。魏国信陵君早就料到了这一着，他曾告诫过魏安厘王，如果水灌大梁，大梁是必定要灭亡的。可惜大梁城墙虽坚，但四周河渠密布，防不胜防。秦国扒开河渠，放黄河、鸿沟的水直灌大梁，汹涌的河水哗哗涌向城内。几十天间，大梁城便被淹没在一片汪洋之中。魏王请求投降，魏国灭亡。至此，称雄中原二百余年的三晋，全部被秦军所灭。
接着，秦王政就要去攻打楚国。现在的楚国偏安寿春，一心想避开秦国的锋芒，可是秦王政并没有忘记他们。公元前225年，秦王政召集群臣商议攻打楚国的计策。他先问青年将领李信：“我想攻打楚国，依将军你看需要多少兵力？”李信年少气盛，便不假思索地回答：“用二十万就行了。”秦王政转过头来又问王翦需要多少兵力，王翦回答说：“攻打楚国，人少了不行，非六十万人不可。”秦王政哈哈大笑，一边摇手，一边感慨地说：“王将军果然上了岁数，怎么这样胆怯？还是李将军年轻有为。”于是，他指派李信为大将，蒙恬为副将，率军二十万去进攻楚国。王翦不被信任，很生气，便推托有病，告老还乡了。秦楚大战一开始，李信还打了几个胜仗。但不久碰到了楚国大将项燕的顽强抵抗，秦军将领死了七个，士兵也伤亡无数，结果惨败而回。秦国灭楚之战遭到挫折。秦王政非常恼怒，一气之下把李信革了职。他很是后悔不该轻信少年将军，急急忙忙驾着车赶到王翦家里，亲自向他赔礼道歉，请他去替换李信。王翦推辞说：“臣下上了岁数，又重病缠身，还是请大王另选别的将军去吧。”秦王政一听更着急了，赶紧说：“老将军不要多说了。上一回我没用将军而轻信了李信，致使秦军惨遭失败，这全是我的错。老将军就不要计较了。”王翦说：“大主如果非要老臣去，那还得拨给六十万人马。楚国虽不如以前强盛，但为了保卫国家打仗，发动一百万人马也不难。所以我们至少也要六十万。”秦王政非常痛快地说：“一切按老将军说的办。”然后用自己的车马亲自把王翦接到朝廷里来，拜为大将，交给他六十万兵马。出兵那天，秦王政又亲自摆酒为王翦送行。王翦却拿出一张单子来，要秦王政赏给他很多田地和上等房子。出兵后几天，王翦又派人回来请秦王政给他修好花园，造好养鱼池等等。秦王政不由得笑了起来：“这位老将军还真有点小家子气。”副将蒙恬也笑王翦想的小事太多。王翦却对蒙恬说：“你能保证我们大王对我们没有猜疑吗？六十万兵马都交给了我们，几乎是全国的兵力了。我这样做是为了让大王知道我惦记的只是些小事，他才会放心。”蒙恬这才明白。就这样，秦国大军浩浩荡荡杀向楚国。王翦总结了李信的教训，绝不轻敌冒进，而是采取屯兵练武、以逸待劳的策略。他选择有利地形扎营，教士兵们习武射箭。楚将项燕见秦军换了大将，增添了人马，急忙调遣全国军队来抵抗。可是秦军一连几个月不出战。楚军几次前来挑战，王翦一概不予理会。这样过了一年多，楚军斗志渐渐松懈，而且粮草不足，难以支持，便开始向东撤了。王翦军却源源不断地得到秦王政送来的粮草，又加上一年多的训练，战斗力更强。一见楚军东撤，秦军便乘机猛追过去，一仗就打得楚军落花流水，四散逃命。王翦乘胜追击，杀死了大将项燕。到公元前223年，王翦便率军攻占了楚国都城寿春，俘虏了楚王负刍（chú），一举灭亡了楚国。公元前223年，王翦平定了江南地区复楚抗秦的斗争，又降服了越君，设置了会稽郡，统一了长江流域。
王翦灭楚之后，向秦王政告老还乡。秦王政就拜他的儿子王贲为大将，带兵攻打最后一个诸侯国——齐国。齐国是山东大国。早在春秋初期，齐桓公就曾称霸中原。此后数百年间，齐国一直雄踞东海之滨。到战国中期，齐国打败当时强大的魏国，再次称霸东方，与秦国遥相呼应，形成对峙的局面。到了齐王建的时候，齐国才迅速衰败。因为齐王建腐败无能，重用的大臣后胜奸佞无道。后胜早已被秦国收买了，所以他在齐王建面前总是替秦国说话，要齐王建与秦国修好，也不用筑城练兵等等。齐王建听了他的话，就天天吃喝享乐，不仅不援助别的国家，自己也不做一点儿防备。当秦王政灭了韩、赵等国后，三晋的贵族大批逃到齐国来，有数百人之多。因此，即墨大夫曾向齐王建提出：“齐国地广人众，又有各国流亡人员，把他们组织起来，就可以抵抗秦军，保卫齐国的江山。”但齐王建根本听不进这种话，一切照旧。当秦军兼并了五国之后，齐王建才猛然意识到大事不妙，赶忙派兵去防守西部边界，但已无济于事了。公元前221年，王贲率领秦军抵达齐国都城临淄时，竟没遇到一点儿抵抗。历史上素称强大的齐国竟然不战而降，齐王建乖乖地做了秦国的阶下囚。齐国灭亡了。
从公元前230年灭韩开始，到公元前221年灭齐为止，前后经过十年的浴血奋战，南征北伐，秦国终于完成了统一中国的大业，结束了春秋战国以来诸侯割据的混战局面。在中国历史上，建立了第一个统一的多民族的中央集权的封建国家。
六国被灭，海内统一，秦国“远交近攻”的策略完全成功了。文武百官欢聚一堂，纷纷歌颂秦王政的功德。秦王政也很得意地对群臣说：“寡人如今消灭了六国，统一了天下。也该更换名号了。若不更换名号，就不能显示功德并传之后世。你们说，寡人用什么名号好呢？”李斯等人说：“过去五帝管理的地方，也不过有一千多里。如今天下一统，大王比五帝强得多。所以不能用帝号。古时候有天皇、地皇、泰皇，泰皇最高贵，大王如果想更换尊号，就称作‘泰皇’吧。”但秦王政感到称“泰皇”还不满足。他觉得自己的功劳威望比古时候的“三皇五帝”还大，就干脆将“三皇”中的“皇”字和“五帝”中的“帝”字加起来，合称为“皇帝”。因为自己是第一个皇帝，所以又在前面加了个“始”字，叫做“始皇帝”。人们就称他为秦始皇。秦始皇建立的朝代，历史上就叫做秦王朝。
秦始皇统一中国后，就叫玉器工匠刻了一颗大印，称为“玉玺”。他要用这颗玉玺发号施令，让全国都听从他的命令。为了统治这个新统一的大国，秦始皇废除了分封诸侯的办法，采取了郡县制度，把天下分为三十六郡，郡下面再分县。由朝廷任命各郡重要的官长，统一治理。由于以前各国制度不一样，给社会经济的发展带来许多不方便，秦始皇便下令全国整修道路，路都修得一样宽，他可随时乘车到各地游览，也方便各地的经济往来。交通便利了，商业很快就发达起来。但由于各地方的度量衡不一样，给商业活动也带来很多不便。于是，秦始皇又下令统一度量衡，把各地方不一致的斤两、尺寸、升斗等等全统一起来。同时，规定了使用统一的货币和统一的文字。原来中国有好几种文字，就是一种文字也有几种不同的写法。秦始皇把一种比较方便的文字写法规定为正式的统一的文字写法，其余不同的写法一律废除。
正当秦始皇致力于巩固统一、改革政治的时候，北方的匈奴侵犯边境。秦始皇派蒙恬发兵三十万北伐匈奴，收回了失去的土地。为了加强北方的防御，秦始皇动用了几十万民工，耗费了大量物力、财力，把原来燕国、赵国和秦国的长城连接起来，并加以延伸，筑成一道万里长城。这就是历史上有名的秦始皇修长城。同时，秦始皇也并没有停止扩展国土的战争。公元前214年和213年，秦始皇发兵分别平定了岭南，打败了匈奴。这两年之中，又增加了四个郡，合成四十郡。
就这样，从秦始皇开始，中国历史上第一次出现了大一统的封建王朝。尽管秦始皇的专制统治非常残暴，秦王朝建立不久便因此而迅速崩溃，但这位“千古一帝”在统一中国的过程中，却做到了废除分封，建立郡县；筑长城，御匈奴；统一度量衡和车同轨、书同文。这在中国历史上是功不可没、名垂千古的。