抵达前线后，李牧并未急于与秦军交战。他深知秦军连胜之下，士气正盛，且桓齮作战勇猛，若贸然出击，恐难取胜。经过数日侦查，李牧在宜安附近的肥邑（今河北晋州西）设下“口袋阵”：他先派数千老弱士兵前往秦军营前挑战，故意示弱，引诱秦军追击；同时，将主力部队埋伏在肥邑两侧的山地中，命士兵们砍伐树木、准备滚木与箭矢，静待秦军入瓮。

桓齮果然中计，见赵军兵力薄弱且不堪一击，便亲率主力追击。当秦军进入峡谷地带，两侧山地突然响起震天的鼓声，李牧一声令下，埋伏的赵军将士尽数杀出，箭矢与滚木如暴雨般倾落。秦军猝不及防，阵型大乱，士兵们争相逃窜，却被狭窄的峡谷挡住去路。赵军边杀边喊，士气高涨，秦军死伤惨重，被斩杀三万余人。桓齮在亲卫的拼死保护下，才勉强突围而出，狼狈逃窜。

肥邑之战，是秦国东出以来少有的惨败，李牧之名也因此震动天下，连咸阳宫中的嬴政，都对这位赵国名将生出几分忌惮。

秦王政十五年，秦军经过两年休整，再次卷土重来，分兵两路攻打赵国的邺城与狼孟（今山西阳曲）。此时的赵国，国力已极度衰弱，无法再承受大规模的兵力损耗。李牧再次临危受命，他深知赵国兵力不足，若分兵防守两座城池，必然顾此失彼。于是，他放弃了死守城池的策略，转而采用“运动战”：亲自率领轻骑兵，绕到秦军后方，袭击秦军的粮道；同时，在番吾（今河北灵寿西南）设伏，击溃了进攻狼孟的秦军偏师。

然而，这场胜利的代价极为惨重。赵国经多年战乱，人口锐减，粮草匮乏，即便击退秦军，自身也伤亡过半，不得不收缩防线，将所有兵力集中于邯郸，龟缩在都城之中，如同风中残烛。

此时的赵国，犹如一头被猛虎撕咬得遍体鳞伤的困兽：北境的匈奴趁赵国兵力空虚，再次南下劫掠，边境百姓流离失所；国内土地荒芜，农田无人耕种，粮食产量锐减；朝堂之上，权臣郭开结党营私，排除异己，贪污受贿成风；而唯一能支撑赵国的支柱——李牧，正被郭开的谗言笼罩，赵王迁对他的猜忌也日益加深。

秦王政十七年，韩国灭亡的消息传来，赵国又遭遇了百年不遇的大旱灾。邯郸城内，粮食储备耗尽，百姓们只能剥食树皮、草根充饥，甚至出现了易子而食的惨象。军心民心动荡不安，不少士兵因饥饿与恐惧逃离军营。嬴政得知赵国的困境后，深知灭赵的时机已到。他在将韩地改建为颍川郡后，立即调遣六十万大军，分南北两路杀向赵国——王翦率领上郡兵从井陉出兵，直扑邯郸西北；杨端和率领河内兵从南线进军，直逼邯郸城南，一场针对赵国的灭国之战，正式拉开帷幕。

面对秦军的重兵压境，李牧仍坚持“以守待变”的策略。他在邯郸外围修筑了三道防线，依托滏口陉、黄粱梦等天险，将有限的兵力分散部署，以弩兵与步兵组成密集的防御网，抵御秦军的进攻。秦军多次发起强攻，却都被赵军顽强击退，双方在邯郸城外形成胶着状态，战局陷入僵持。

王翦在前线观察多日，深知李牧的防御体系严密，若与他正面对耗，即便最终获胜，秦军也将付出巨大的伤亡代价。于是，他将目光投向了赵国宫廷内部的权力缝隙——宠臣郭开。这个因曾向李牧索贿被拒、而对李牧恨之入骨的小人，成了王翦破局的关键。

咸阳的密使带着万斤黄金，悄悄潜入邯郸，通过秘密渠道见到了郭开。黄金的诱惑与秦国的威胁，让郭开毫不犹豫地答应了秦国的要求。在他的运作下，“李牧通敌”的谣言开始在邯郸城内蔓延：有人说李牧与秦军暗中勾结，故意放缓进攻节奏；有人说李牧已收受秦国的重金，准备献出邯郸……谣言如瘟疫般扩散，传入了赵王迁的耳中。

赵王迁本就对李牧的威望心怀忌惮，担心他手握兵权会威胁自己的统治，如今听闻谣言，更是深信不疑。他不经查实，便下诏罢免李牧的兵权，命赵葱、颜聚接替李牧统领赵军。李牧接到罢免诏书时，正站在邯郸城头巡视防线，他望着城下严阵以待的秦军，又看了看手中的诏书，仰天长叹：“赵之存亡，在此一举，岂容儿戏！”他深知赵葱、颜聚二人无领兵之才，若自己交出兵权，赵国必亡，于是抗命不遵，坚持留在军中。