韩国渐渐支持不住，向齐国求救。为此齐威王开了一个高层决策会议。由于上次齐国救赵并没有沾到便宜，邹忌主张不救。田忌担心魏国吞并韩国之后实力更强大，主张早救。孙膑将该不该救，什么时候救的问题量化了。他说：“如果我们在韩国还没有疲惫的时候出兵相救，是替韩国挨魏国的打，反倒让韩国在一旁捡渔翁之利。这次魏国出征，意在消灭韩国，我们不如口头上答应韩国的请求，而晚些出兵，这样韩国以为有齐国的帮助，便会以死相抗。两国做减法运算的结果是魏国疲惫，韩国更疲惫，疲惫的韩国会委身齐国；疲惫的魏国，我们打起来更省劲。”

　　齐威王采纳了孙膑的建议，告诉韩国：你们放心，齐国一定会出手相救。韩国听信了齐国的虚言，在新郑城下反攻了五次，每次都被庞涓杀得大败，眼看韩国都城不保，魏国也筋疲力尽。齐威王这才准备出手相助，时光老人已经把时间带到了公元前342年。
　　此番出征，孙膑是毫无争议的军师。但在统帅的问题上，齐威王有点犯难，田忌由于在运筹帷幄方面的缺陷，他的地位已经在齐威王心目中大打折扣。一旁的帅哥邹忌看出齐威王的难处，说道“田忌在军中素有威名，可以为将。其人虽然不善筹谋，但实战经验无人能及。”齐威王听从了邹忌的建议，令田忌为将，又派田盼为副将。
　　邹忌推荐田忌为将是有原因的。邹忌的“忌”是主动语态，是说邹忌这个人心眼小，比较爱嫉妒别人。田忌的“忌”是被动语态，是说田忌这个人为人不谨慎，比较爱招人嫉妒。邹忌嫉妒田忌的原因是邹忌担心田忌靠才干和功勋爬到自己头上。一个叫公孙闳的门人给邹忌出了个主意，让邹忌推荐田忌为将，如果取得胜利，则邹忌有推荐之功；如果战争失败，田忌不是战死前线，就是受到处罚，无论出现何种结果，邹忌都是获利的一方。邹忌采纳了这个建议。当然邹忌更愿意看到的是田忌干脆死在魏国的刀箭之下。

　　田忌、田盼、孙膑率领10万大军向魏国杀去。桂陵之战后的十一年，齐国的国力更加强大。反映在军队上是，齐军的武器更加精良，装甲更加牢固，粮草更加丰盛，士兵的体魄更加强壮，训练也更加充分，格斗技巧也更加成熟。总而言之，齐军的战斗力与以前相比更上一层楼。
　　孙膑制定的作战方案几乎和桂陵之战中齐军的作战方案同出一辙：放弃远在韩魏前线的魏军，直指魏国防守空虚的首都大梁。但需要注意的是：同样是攻击大梁，引魏军回救。桂陵之战时，齐军采用的是佯攻战术，庞涓虽然耐着性子攻破了邯郸，但在回救的时候过分的低估了齐军的实力，所以才钻进了孙膑布置的埋伏。庞涓上当之后，他还会象以前一样不管大梁的安危一心进攻新郑么？还会再次被齐军的假相迷惑么？

　　当然不会！庞涓也是成名多年的将领。同样的错误不可能重复再犯，而且他已经知道老同学孙膑在齐军中效力，所以再与齐军交锋过程中必然慎之又慎。
　　再说一遍，同学期间，做脑筋急转弯的时候，庞涓能转两个弯，孙膑能转三个弯。
　　所以孙膑这次进攻大梁是玩真的。于是10万齐军对大梁展开激烈的攻击。魏国在与韩国的交锋中，损失也很大，大梁城中成年男子都被送上了韩国前线。此时大梁的防卫比桂陵之战时更虚弱，齐军实力比桂陵之战时更强，结论是：齐军对大梁的威胁性更大。
　　魏惠王担心大梁有失，急忙唤庞涓回救。其实他完全可以率领大梁军民多抵抗一段时间，以保证庞涓攻破新郑，同时也可以消耗齐军的力量。此时的齐军其实处境也不妙，如果魏惠王坚守大梁，如果庞涓攻破新郑之后再谨慎地回救，齐军获胜的几率不大，孙膑已经摸透了魏国君臣的心态。魏惠王狂妄自大，不可一世，特别是称王之后，更是不把天下诸侯放在眼里。魏齐的第一次交锋以齐国的告饶结束，魏惠王打心眼里看不起齐军，此番齐国进攻国都大梁，更是触动了魏国的禁忌。魏惠王根本不想劳神费力地守城，只想调回庞涓，一仗就把齐军打垮。魏惠王回救大梁其道理与一战期间法军死守凡尔登一样，并不是从军事的角度考虑，都是心理因素使然。

　　庞涓一看齐军也确实在认真的攻城，也就听从了魏惠王的命令，便放弃韩国回军大梁。魏惠王调集魏国境内的地方武装，以太子申为上将军，以庞涓为将军向齐军发动反攻。这个人事配置是有问题的，太子申不习军事，属于外行，却担任庞涓的上级，这叫做外行指挥内行。魏惠王这样的目的或许是为了锻炼太子，培养接班人，但却为魏军的失败埋下了祸根。当时有人看出了这个问题，提醒魏惠王：“战争是一国之大事。太子年纪尚浅，对军中事务多不熟悉。对方的田盼是沙场老将，孙膑诡计多端。两军交锋，魏军必败，太子会被俘虏。”魏惠王执意不听。

　　齐军没有等魏军回到大梁，已经撒丫子走人了。这个事情可以说是孙膑的有意安排，也可以说是齐军不得已而为之，至少庞涓的理解是：齐军钝兵城下久不得进，由于前线魏军回救，齐军担心被内外夹击，主动退却。魏惠王和太子申更是认为齐军怯懦，不敢面对强大的魏军。
　　魏军开始了对齐军的追击，这正是孙膑想要看到的，为了诱使魏军坚持不懈地追下去，齐军玩起了减灶的游戏。第一天，齐军留下的灶坑能供应10万人吃饭，第二天只能供应五万人，到了第三天就只能供应3万人了。齐军之所以能这样做是由于延长了吃饭的时间，让更多的士兵排着队共用一个灶坑。但魏军的头头脑脑想不到这一条，他们压根就没有把齐军当成一个严格意义上的对手，以为这是由于齐军士兵纷纷涣散造成的，更激起了追击的欲望，于是又一次抛弃辎重，放心大胆的跟着齐军的足迹追去。有种说法是庞涓建议魏军小心谨慎的追击，但掌大权的太子申不同意庞涓的建议，因为如果小心追击，速度必然会降下来，有可能让齐军逃脱。反正最后魏军像在桂陵之战前一样，甩掉辎重，放弃巡逻，冒失而又疯狂地向齐军追去。

　　在一个夜黑风高的晚上，魏军跟着齐军的足迹走到了一个大峡谷，峡谷的名字因为魏军的到来而出名，曰：马陵。所谓峡谷，两山夹一沟，但马陵峡谷中央比较宽阔，正好能容纳十万人，好像是专门为魏国准备的好坟场。为了对得起魏军曾经有过的辉煌，孙膑对坟场进行了精心的布置，峡谷中间的树木几乎都被砍掉，只在路中央剩下一棵，这棵树的存留有它的特殊目的。砍下的树被用做路障，排列成马蹄铁形，树木的后面还塞满了齐军的车辆。整个工程完美无缺，无懈可击，主要目的是确保魏军进去之后就跑不出来，这个工程的工艺规程在《孙膑兵法•陈忌问垒篇》中有详细叙述，有兴趣的看官可以去查阅一下。

　　坟场是好的，死亡也不能差，为了能让魏军痛快地享用坟场，齐军同时也在做另外的布置。齐军在马陵峡谷两旁的高山之上，依据地形布置了1万多支弩。弩这个东西的优点是力道大，射程远，准确度高，缺点是比较笨重，装卡弩箭比较费力。弩的这些特点使它成为伏击的首选武器。
　　太子申、庞涓率领着魏军以必胜的信心在马陵峡谷中走着，当然他们不知道孙膑已经给他们布置好了坟场。
　　马陵的夜啊，静悄悄，渴血的死神在四处跑，可爱的魏军啊，就要睡觉。
　　突然，魏军的前哨向庞涓报告在大路中央出现了一棵树，是方圆数里唯一的一棵树。这个生物学上的奇怪现象引起了庞涓的好奇，那时候中国森林资源极其丰富，野生的树木都是成片的。走近树木，庞涓发现这棵树和魏国的其他树的唯一区别是有一块地方没有树皮，露着白刷刷的树干，上面还隐隐约约有人类文明活动过的痕迹，意思是说有文字。庞涓命人点亮火把，定睛观瞧，只见上面写着七个大字“庞涓死于此树下”。一瞬间，庞涓又想起了许多事情，最后想到的是自己此刻要玩完，他的最后一句话也颇为经典，千古流传,“Fuck！遂让竖子成名”。(靠！反倒成就了那个臭小子的英名。)