尽管多次征伐燕国取得胜利，但赵国南部的军事形势极不乐观。
公元前241年，春申君组织的“五国攻秦”以失败告终，楚国通过迁都对秦国避而远之。嬴政完成对嫪毐、吕不韦势力的清算后，很快便将报复的矛头指向了与秦国隔黄河相望、又在“五国攻秦”中派出主将庞煖的赵国。
秦国对赵国的军事压力越来越大，并于公元前236年趁赵军东进伐燕之机，攻占了南部的邺邑。祸不单行，紧接着赵悼襄王去世，儿子赵迁继位，是为幽缪王。
公元前235年，秦国趁赵国新王立足未稳之机，由桓齮率军攻占平阳，大败赵军。次年，桓齮率领的秦军穿过上党地区，翻越太行山，深入赵国后方纵深的武城。赵幽缪王紧急调扈辄率军救援，却被气势汹汹的秦军消灭了10万人，主将扈辄被杀。随后，秦军乘胜占领了赤丽、宜安等地，直逼赵国都城邯郸。
20多年前邯郸保卫战的惨烈，始终萦绕在赵国上下的心间。为了避免悲剧重演，赵幽缪王将最后的希望寄托到了北部悍将李牧的身上。
都城告急，李牧率北部边防部队南下，与邯郸的部队会合，在宜安附近组织防御，抵抗准备向邯郸进逼的秦国军队。
对付越战越勇的秦军，李牧还是老套路：修堡垒！秦军一进攻，赵军就躲到堡垒里，打死也不出来。秦军劳师以远，后勤补给困难，显然是耗不起的。不久，桓齮派主力进攻肥下，引诱赵军主力前来决战。
赵军的另一位将领赵葱建议，既然秦军有了新动向，我们应该立即派兵增援肥下，防止敌人得寸进尺。李牧却不这么看，他清醒地认识到，虽然北方边防军是赵国战斗力比较强的军队，打匈奴的骑兵比较有经验，但是对秦军缺乏了解，从实力上看并不是秦军的对手。如果正面遭遇，赵军极有可能要吃亏，对于积贫积弱的赵国而言，再来一次邯郸保卫战，即便是惨胜，那也离亡国不远了。因此，李牧一开战就率赵军在工事里躲着，避敌锋芒，保存实力，待秦军疲惫后再伺机而动。
秦军进攻肥下，目的是通过开辟新的战场，逼迫赵军救援，秦军再调转枪口伺机消灭。李牧分析认为，秦军为了能够引出赵军决战，必然会动用主力进攻肥下。这样一来，秦军在宜安的防守将比较薄弱，正适合赵军来一个“围魏救赵”。
秦军在肥下打得正欢，又在赵军救援的必经之道上摆好了口袋阵。但是，桓齮的“围城打援”没有搞成，大营却被李牧率领的赵军主力偷袭了。由于李牧一直避战，秦军也疏于防范，导致留守大营的部队、辎重全部被赵军俘获。
得知巢穴被捣，桓齮赶紧带着进攻肥下的秦军回师救援，李牧等的就是桓齮的援军。在秦军主力的正面，李牧派出小股部队进行阻击，主力布置于两翼。赵军利用地形优势节节阻击，秦军的锋芒顿挫，与正面的赵军纠缠在一起，两翼的赵军主力突然杀了出来，秦军阵形大乱，遭遇了自邯郸保卫战以来的第一次惨败。