侯生、盧生商量說：「始皇生性剛愎暴戾，自以為是，一直稱心如意，為所欲為。而且專用治獄的官吏，喜歡以刑罰殺戮建立威嚴，臣子因恐懼而欺騙皇帝。皇帝日益驕橫，所以不能再幫他尋找仙藥。」於是就逃走了。

始皇聽說後非常氣憤，又認為在咸陽的一些儒生，製造怪誕邪說惑亂百姓。於是派御史審問儒生，要儒生互相告發，來免除自己的罪過，最後活埋四百六十多人，這就是前有焚書，後有坑儒的典故。

其後又派遣大量徒夫、奴隸戍守邊境，長子扶蘇勸告如此會天下動亂，始皇一氣之下，就派扶蘇到北方上郡，去監督蒙恬。

三十六年，有流星墜落地面變為石頭，有人在石上刻下「始皇帝死，土地分割」。經審問，沒有人認罪，就把在石頭附近居住的人全部處死，並火燒這塊石頭。始皇鬱悶，令博士作〈仙真人詩〉，這是中國遊仙詩的起源。

三十七年，始皇出外巡行，左丞相李斯隨從，到雲夢，朝向九疑山祭虞舜。浮江而下，登上會稽山，祭祀大禹，又望祭南海，樹立石碑，頌揚秦朝的功德。

返回時到琅邪。方士徐市等人，耗費很多錢財，卻幾年都找不到蓬萊仙藥；為免於受到譴責，就欺騙始皇說常被大魚襲擊，所以到不了蓬萊，希望派擅長射箭的人一起去射死牠。從琅邪往北到達榮成山，沒有大魚出現。到了之罘，看見大魚，射死一條。始皇為求長生的荒誕行為，竟然如此這般。

始皇到達平原津時病了。始皇怕說死，群臣沒人敢提死的事情。

始皇病情日益加重，就寫信給公子扶蘇說：「回來咸陽參加我的喪禮，並埋葬我。」此詔書蓋上皇帝印璽加以密封，付與掌管事務的趙高，但還沒有交給傳遞的使者。

七月丙寅，始皇死於沙丘宮。丞相李斯怕始皇眾多兒子及國內百姓趁機造反，就封鎖訊息，不宣布死訊。把棺木裝在轀輬車中，由親近的宦官陪乘。所到之地照舊送上飯食，百官照樣上奏國事，宦官就從轀輬車中，批准他們所奏之事。

只有始皇的兒子胡亥，及趙高和幾個親近的宦官，知道始皇已死。

趙高曾經教胡亥學習文字、刑獄法律，因此與胡亥很親近。趙高、胡亥、李斯私拆先前要給扶蘇的詔書，另外假稱丞相李斯在沙丘接受始皇遺詔，立胡亥為太子。又另寫詔書給扶蘇、蒙恬，責備他們的罪狀，賜死他們。

這些事因為相關於李斯、趙高、二世，所以詳細記載在〈李斯傳〉中。趙高害扶蘇，幫助胡亥繼位，此事後來歷史上稱為沙丘之謀或沙丘之變。

胡亥等人繼續前進，正值酷暑，轀輬車散發出臭味，就命令隨從官員每車裝載一石鮑魚，魚臭可以遮蓋始皇屍體的臭味。

胡亥等人回到咸陽，宣布始皇死訊。胡亥繼位為二世皇帝。九月，把始皇葬於酈山。

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