長平之戰後，秦國趁勢包圍趙都邯鄲(參見邯鄲之戰)，持續壹年多，幸有魏公子信陵君竊取兵符相救得以不滅，但國力已大減。
燕以趙大傷於長平，以丞相栗腹為將，針對趙國“壯者盡於長平，其孤未壯”的狀況，於秦昭襄王五十六年(前251年)舉兵攻趙。趙使廉頗為將，指揮了著名的帔代之戰。他將全軍分為兩路，壹路由樂乘率領直趨代地，抗擊西路燕軍，壹路親自率領，迎戰燕軍主力於帔城(今河北柏鄉縣北)。廉頗指揮為保衛鄉土而同仇敵愾的趙軍，采取集中兵力打敵正面的戰法，首戰告捷，挫敵兵鋒，打掉了燕軍的囂張氣焰。接著，他率領趙軍大敗燕軍主力，陣斬栗腹。燕軍主帥被斬，驚慌潰退。廉頗抓住燕軍敗退之機，立命趙軍乘勝追擊，長驅500裏，於前250年進圍燕國都城薊(今北京市)。燕王喜眼看燕國危在旦夕，只好答應趙國提出的割讓5城等全部要求，向趙國求和。廉頗因功封信平君，為相國。廉頗任相國前後約六七年，多次擊退入侵敵軍，並伺機出擊。前245年，帶兵攻取了魏地籠陽(今河南內黃縣西北)，說明趙國國力又有恢復。
廉頗從長平免職回家，失去權勢的時候，原來的門客都離開了。等到再被重用當將軍，門客們又都聚攏上來。廉頗很是感慨，要他們退去，門客告訴他：這沒什麽奇怪。現在是以市場上的買賣方式交朋友，您有權勢，我們就跟隨您，您沒有權勢，我們就離開，這本是買賣常理。又有什麽埋怨的呢?
秦始皇二年(前245年)，趙孝成王卒，其子趙悼襄王繼位。襄王聽信了奸臣郭開的讒言，解除了廉頗的軍職，派樂乘代替廉頗。廉頗因受排擠而發怒，攻打樂乘，樂乘逃走。廉頗於是離趙投奔魏國大梁(今河南省開封市)。廉頗去大梁住了很久，魏王雖然收留了他，卻並不信任和重用他。趙國因為多次被秦軍圍困，趙王想再任用廉頗，廉頗也想再被趙國任用。趙王派遣使者宦官唐玖去帶著壹副名貴的盔甲和四匹快馬到大梁去慰問廉頗，看廉頗還是否可用。廉頗的仇人郭開卻唯恐廉頗再得勢，暗中給了唐玖很多金錢，讓他說廉頗的壞話。趙國使者見到廉頗以後，廉頗在他面前壹頓飯吃了壹鬥米，十斤肉，還披甲上馬，表示自己還可有用。但使者回來向趙王報告說：“廉將軍雖然老了，但飯量還很好，可是和我坐在壹起，不多時就拉了三次屎。”趙王認為廉頗老了，就沒任用他，廉頗也就沒再得到為國報效的機會。
楚國聽說廉頗在魏國，就暗中派人迎接他入楚。廉頗擔任楚將後，沒有建立什麽功勞。他說：“我思用趙人”(《史記?廉頗藺相如列傳》)流露出對祖國鄉親的眷戀之情。但趙國終究未能重新啟用他，致使這位為趙國做出過重大貢獻的壹代名將，抑郁不樂，最終死在楚國的壽春(今安徽省壽縣)。之後李牧成為朝中重臣。
趙悼襄王元年(前244年)趙國派李牧攻打燕國，拔武遂(今河北徐水縣西)、方城(今河北固安縣南)。此時，泰國迅速地兼並了魏國的大片土地，迫使魏國臣服之後，把主要兵力對向趙國。
趙王遷三年(前233年)趙將扈輒為秦將桓齮(又稱樊於期)所敗，喪師十萬。秦又自北路進攻趙的後方，形勢危急，趕任命李牧為大將軍，率兵南下反擊秦軍，在宜安(今河北蒿城縣西南二十裏)大破秦軍，10萬余秦軍，全部被殲。桓齮僅率少量親兵沖出重圍，畏罪逃奔燕國。此戰給秦國以沈重打擊，李牧因功被封武安君。
公元前232年，秦復攻趙番吾(今河北省平山縣南)，李牧出兵迎戰，再次重創秦軍，但趙國的軍力損失也很大。當時韓、魏已聽命於秦，隨秦軍攻趙，李牧為此又向南進軍，抵禦韓、魏的進攻。
公元前229年，秦派王翦攻趙，趙以李牧、司馬尚抵抗。秦軍不得進，就以重金賄賂趙王寵臣郭開，他在趙王面前散布李牧、司馬尚想謀反，趙王中計，派趙蔥和齊將顏聚代李牧。李牧不從命，趙國暗中布置圈套捕獲李牧並斬殺了他，撤換了司馬尚。趙國臨戰而親佞臣誅良將。三個月後，秦將王翦乘勢急攻，大破趙軍，殺趙蔥，虜趙王遷及顏聚，趙國滅亡。