各国俯首称臣，并未满足秦王政的野心。他的目的在于统一天下，创建帝业。
燕国太子丹清楚秦王政的为人，在合纵抗秦被破之际，孤注一掷，派荆轲行刺秦王。太子丹派使者拜见秦王，表示愿意献出燕国的军事地图及秦国匿藏在燕国的逃将樊于期头颅。目的有两个：一是说明燕国真心称臣，二是要求秦国不再攻打燕国。
秦王政同意了，但给期限三个月。
三个月期限到了，武艺高超、胆识过人的荆轲带着樊于期的头颅和藏有浸毒的匕首的军事地图来拜见秦王，准备在秦王察看地图时用匕首刺死他。但由于外国使臣进见时不准携带兵器，而秦王政身佩长剑且武艺高强，荆轲功亏一篑，失败被擒，秦王下令肢解荆轲后，将其尸体巡行示众。
秦王政这次险些儿被刺杀，恼羞成怒，派王翦、辛胜率兵进攻燕国。燕军与自封代王的赵公子合力抗击，在蜀水西边与秦军激战。最后，秦军攻占了燕国蓟城，摘取了燕太子丹的首级，燕王向东边逃跑，聚集辽东兵力，在那里称王。
秦王政二十二年春，秦将王贲率１０万大军围攻魏国的大梁城。大梁的坚固天下闻名，再加上城内粮食一直屯积充裕，尚有１０万精兵把守，曾有过围城两年不能攻克的记录。
王贲估计硬攻取胜的把握不大，仔细观察了城外的地形后，决定用水攻。他下令用６万名士兵挖掘大河的堤防，不到几天功夫，河堤挖通，泛滥的河水像万马奔腾，三面涌向大梁，数百里范围内的农村田园变成泽园，无数的生命和财产埋葬在水底。
大梁城内水深逾丈，民众都爬在屋顶上，而且水势还不断上涨，几十万居民无以为炊，这时候贫富不分，没几天全断了粮。
魏王含泪召开了会议，唯一能维持生存的地方，只有王宫了，地势高，楼台亭榭也高，但宫殿之间的连络都要靠舟艇了。
“臣不甘心，真的不甘心，城内有１０万精兵，囤有三年粮食，不发一箭，不折一兵，就这样投降 ！”有位文官如此喊。
“１０万精兵全站在屋顶上了，三年粮食也早喂了鱼虾，再过几天，大人恐怕像今天这样喊也喊不动了 ！”一位武将取笑他。
众人议论纷纷，有人差点儿要打起来，衣服湿了没得换，开完会后无处休息，家人都在屋顶上饿肚子，大家再也不管什么朝仪不朝仪！
最后，还是魏王哽咽着下结论：
“寡人不德，罪及臣民，如今只有出城投降一条路了 ！”
于是，魏王出降，魏国正式灭亡，秦尽收魏地。
在兼并魏国的同时，秦将李信及蒙恬率２０万大军南进伐楚。
李信收平舆、蒙恬攻寝城，大破楚军。
李信又攻郢城、鄂城，一路势如破竹，便有了骄傲之意，他笑着对部下说 ：“王将军曾言楚军强悍，依我看并不怎么样，这几个月来杀得都不过瘾，蒙将军仿佛也没打过硬仗，等我和他会师城父，直捣楚都，才教楚人知道我李信的厉害 。”
“将军不可太过轻敌，”一名部将说：“项燕所统率的楚军主力尚未赶到，否则会有一场恶战 。”
“楚军早被我们杀得闻风丧胆，百里之内都没有敌人影踪了 。”李信骑在马上哈哈大笑。
１０万大军分作三路在崎岖的山路上艰苦地行进，远远已看见城父的城墙。
探骑回报，城父内的楚军早已撤走，城内百姓听说秦军来到，纷纷准备劳军。蒙恬部队的探骑已抵达城父，主力尚在６０里以外。
“看吧，事先我就说过，我会比蒙恬先到的 ！”李信得意地说。
他和众部将下马，检视在山区中的部队。
“将军，部队今晚进城还是在城外扎营？”裨将前来请示 ：“部分进城，部分在外扎营，警戒较容易些 。”
“今晚只派少数前站部队进城，要民众准备迎接事宜。行军多日，军容不整，楚国民众见了有损军誉，今晚在山区扎营，明日整顿好后，以入城式进城 。”
“那现在我就传令各部，就地筑壁宿营 。”裨将说完就要走。
可李信叫住他说 ：“目前见不到敌踪，部队行军劳累，而且明天天一亮就要进城，筑壁之事就免了吧。”
按照秦军律，军队休息宿营，哪怕是几个小时，都要伐木筑壁，设置障碍物，以防敌人偷袭。
但是到了半夜，突然锣鼓喧天，号角声、喊杀声漫山遍野，不知杀出了多少楚军。秦军从睡梦中惊醒，展开一场混战，秦军完全失去指挥联络，天亮后所剩的已不到３万人，退据几个山头抵抗。
李信一开始还希望蒙恬来救，最后得到消息，蒙恬军也在３０里外山隘路遇伏，但因秦军战斗力强，经过一天一夜的冲杀后，终于冲出包围来救。
楚军采取的战术是白昼包围休息，秦军被困在山顶上缺水，日晒雨淋苦不堪言。到了晚上，楚军又来冲杀一阵，天快亮时又撤走。
这样缠战了三天三夜，山顶秦军只剩下１万多人。
蒙恬赶到来救的那个夜里，楚军突然撤走，似乎在这些群峰重叠的山区失踪了。
事后才知道，项燕所率的精兵不过５万人，他们是紧紧跟随在李信大军后面，三天三夜都未宿营，只是略作休息就又前进，最后李信部队快抵达时，他们早到几个小时，对这里的地理环境比李信他们熟悉多了。
蒙恬剩下不到７万人，李信率领的１０万部队，只余几千人，损失近１０万人。
当晚，李信自刎，留下血书 ：“愧对主上和王翦将军 ！”
此次失败，使秦王政大惊，随即请王翦将军率兵６０万再攻楚，利用声东击西的办法，暗渡界河，直捣楚都昌平。昌平王战死，楚将项燕剔颈自杀，楚国宣告灭亡。
秦王政二十五年，王贲率大军攻燕辽东，生俘燕王，押解咸阳，再回兵攻代，俘虏了代王。
王翦则乘胜追击，迅速出兵平定楚江南各地，并降服越君。
秦王政犒赏全国军民，各县赏赐牛羊美酒，军民共祝空前的胜利。
二十六年，齐王和丞相后胜突然从和平美梦中醒过来，张目环顾，六国中有五国变成了秦国的郡县，称王的就只剩下他孤家寡人了。
秦国这时也接连派出使者要他投降，他与群臣商议的结果，决定发兵防守边界，不再接纳秦国使者。
秦王政得到消息大为震怒，知道非用武力不可了。
他召来王贲和蒙恬，笑着说 ：“两位将军的功劳将永留青史，寡人不必再加夸奖。现在齐国不战不降，依寡人的看法，灰尘留在席案上，拂去是轻而易举的事，但不去拂它，灰尘依然不会自动消失 。”
“大王之言甚对 ！”两名小将异口同声说。
“王将军从燕南进军，蒙将军自楚北进军，谁先到临淄就号令全齐，并代寡人镇守齐地 。”秦王政的口吻似乎齐国已是囊中之物。
王贲率兵由燕南杀向临淄，一路上的地形易攻难守，而且齐国大军全守在四方的边境上。
蒙恬由楚北向临淄，除了地形不利攻击，还有一道人工长城一直由琅琊山直通泰山北边济水上，将临淄保护得非常严密，这是专对秦楚而设的。但蒙恬在大兵压境，势不可挡的同时，通过间谍游说、威胁及利诱齐丞相后胜，使后胜传令齐军不战而退。
两路大军在齐境内均无遇到很强的抵抗，仅碰到一些自发组织起来的民间反秦武装力量的骚扰，所以秦军长驱直入齐都临淄，将齐王和丞相后胜抓获，迁徙齐王于河内共地。后胜被斩首，后胜虽为秦国效劳，最后葬送了自己的祖国，却还是丢掉了自己的性命。秦王政最恨的是当叛徒的人，而且通过他的结局还可以警告世人：叛徒或者内奸最终不会有好下场的。
秦王政在十年之间，以他的雄才伟略，结束了自西周、春秋战国以来七八百年的割据局面，使中国的政局出现了第一次的统一。
秦王政刚刚兼并天下，召开会议说 ：“前些时候韩王交出土地，奉献国王的印章，请求成为藩臣。不久就背弃了约定，与赵国、魏国联合起来背叛秦国，所以我兴兵讨伐，俘虏了韩国的国王。我以为这是件好事，大概可以偃兵息鼓了，赵王派他的丞相李牧来签订盟约，所以送回了他的作人质的儿子。不久赵国又毁约，在我国太原起兵反抗，所以我兴兵讨伐，抓获了它的国王。赵国公子自立为代王，我又发兵消灭了他。魏王最初说好臣服秦国，不久与韩国、赵国阴谋袭击秦国，秦国军队前去讨伐，摧毁了魏国。荆国献纳青阳以西的土地，不久违约，进攻我国南部，所以我发兵讨伐，抓到了荆国国王，平定了荆地。燕王头昏脑乱，他的太子丹暗中指使荆轲做贼，秦国军队灭亡了他的国家。齐王采用后胜的计策，不让秦国使者进入齐国，打算兴兵作乱，我派军队俘虏了齐国国王，平定了齐地。我这微不足道的人，发兵诛暴讨乱，靠着祖先宗庙的威灵，六国国王已各服其罪，天下完全平定了，现在不改换名字，就不能颂扬建立的功业，流传后世。希望议一下帝王的称号 。”
丞相、御史大夫、廷尉等都说 ：“过去五帝管辖千里见方的地区，在这个地区之外的侯服、夷服，有的朝贡，有的不朝贡，天子不能控制。现在陛下调遣义军，诛暴讨贼，平定天下，四海之内，设置县，统一法令，这是从上古以来所没有过的，五帝也望尘莫及。我们认为：‘古代有天皇，地皇 ，泰皇，泰皇最高贵。我们冒死献上尊号 ，称王‘泰皇’。天子之命称为‘制’，天子之令称为‘诏’，天子自称‘朕’。”
秦王政说 ：“去掉‘泰’字，留下‘皇’字，采用上古表示地位称号的‘帝’ ，叫作‘皇帝’。其他可照上述意见 。”然后下达命令说 ：“我听说远古帝王有称号，我不采取这种做法。从此以后，我是始皇帝。子孙后人用数计算，从二世、三世至于万世，传袭无穷 。”
于是，秦王政改称为秦始皇帝，简称为始皇。成为中国历史上的第一位皇帝。
吞并六国，统一天下，始皇建立了以咸阳为首都的幅员辽阔的国家。但建立一个什么样的国家，在大臣之中都有着不同的意见。秦王政从历史中看到分封的弊病使得政权分散，造成割据，结果促成战争不息，７认为立诸侯如同树兵，所以同意李斯的意见，决定建立郡县制的中央集权制国家。
首先，树立最高统治者的绝对权威，国家的最高统治者是皇帝。
第二，健全中央集权组织。皇帝之下设中央政权机构，由“三公”分管（三公为：丞相、太尉、御史大夫），丞相，分为左右丞相，为百官之长，协助皇帝处理全国的政务；太尉，为武官之长，掌管全国的军事。御史大夫，辅佐丞相，掌管图籍、奏章，监察各级官吏。
“三公”之下设有“九卿 ”，“九卿”是具体掌管各方面事务的官吏。
三公九卿对皇帝直接负责，皇帝对重大事务做最后的裁决。这就确立了皇帝一人大权在握，突出了中央集权制的特点。
第三，健全地方各级行政机构。健全、推行地方的郡、县两级制的政权机构。分全国为三十六郡。后来由于疆域的不断扩大和开发，以及郡制的调整，又增加了一些郡。
郡设郡守、郡尉、监尉史。
郡守为一郡的最高长官，总管一郡的政务。
郡尉：掌管一郡的军队。
监尉史：负责督察一郡的官吏和百姓。
郡下设县，县下设乡、亭、里。
由中央到郡县的政权机构中的官吏，均由皇帝任免，实行俸禄制。皇帝的权威可以直达地方，从上到下对全国进行统治。
第四，加强军队建设。军队是国家政权的主要组成部分。军队分为步兵和水兵两种。军队的调动，以虎符为凭据，虎符掌握在皇帝手中。
第五，统一法律。制定了一系列的关于政治、经济、军事和文化方面的各种法律，用以维护等级制度和秩序。在刑罚方面，以重刑为主。
第六，用“终始五德说”确立秦的正统地位和神化皇权。向臣民灌输皇权神授的神秘观念，为了神化其政权，秦始皇还登泰山举行封禅大典，其目的是说明他的政权建立是得到了天神地后的帮助和承认。在泰山上设坛祭天，以报天助之功叫“封 ”，在泰山下小丘梁父进行祭祀以示报地之功，叫做“禅 ”，以此表明秦的政权是神圣不可侵犯的。
至此，秦始皇从军事、政治、思想三方面真正彻底实行了统一天下，惟皇独尊的局面，同时，也为他以后的专制、暴虐奠定了基础。
