公元前353年，魏惠王派庞涓进攻赵国，围了赵国的国都邯郸（今河北邯郸市西南）。赵国向齐威王求救。齐威王想拜孙膑为大将，孙膑忙推辞说：“不行。我是个受过刑的残废人，如果当了大将，会给人笑话。大王还是请田大夫为大将吧。”
齐威王就拜田忌为大将，孙膑为军师，发兵去救赵国。孙膑坐在车子里，帮助田忌出主意。
孙膑对田忌说：“现在魏国把精锐的兵力都拿去攻赵国，国内大多是些老弱残兵，十分空虚。咱们不如去攻魏国的襄陵。庞涓听到了，一定会放弃邯郸，往回跑。我们在半道上等着，迎头痛击他一顿，准能把他打败。”
田忌按照这个计策去做。庞涓的军队正在攻邯郸，忽然听说齐国打襄陵去了，立刻吩咐退兵。刚退到桂陵(令河南长垣县西）一带，正碰上齐国兵马。两下里一开仗，庞涓大败。
齐国大军得胜而归，邯郸之围也解除了。