一樣進獻飲食，文武百官也像平常一樣上奏政事，宦官就在轀涼車中代替秦始皇批準奏章。隻有胡亥、趙高和五六名寵幸的宦官知道秦始皇已經去世。
當初，秦始皇十分尊寵蒙恬、蒙毅兄弟，十分信任他們。蒙恬在外擔任大將軍，蒙毅常在朝中參與謀劃政事，兩人被稱為忠信之臣，所以其他的將相大臣，沒有人敢和他們爭權。
趙高生來就被閹割，秦始皇聽說他辦事能力強，通曉刑法，提拔他擔任中車府令，還讓他教小兒子胡亥學習斷案判刑，胡亥十分寵信他。
趙高曾經犯罪，秦始皇派蒙毅審理，蒙毅依法判處趙高死刑。可秦始皇因為趙高辦事機敏，赦免了他的死罪，恢複了他的官職。趙高既一向得到胡亥的寵信，又怨恨蒙氏兄弟，於是勸說胡亥，建議假稱奉秦始皇的遺詔，殺掉扶蘇，立胡亥為太子，胡亥同意了這個計謀。
趙高說：“不跟丞相李斯商量，恐怕這件事辦不成。”於是趙高前去拜見丞相李斯，說：“皇上賜給長子扶蘇的詔書和符璽，都在胡亥那裡。確立太子，隻在你我一句話，這件事該怎麼辦？”
李斯說：“你怎麼能說出這種亡國的話！這不是做臣子的該議論的事！”趙高說：“君侯，你的才能、謀略、功勞、人緣，以及長子扶蘇對你的信任，這五點你和蒙恬比，誰更勝一籌？”李斯說：“我不如蒙恬。”
趙高說：“既然如此，那麼長子扶蘇即位後，一定會任用蒙恬為丞相，君侯你終究不能懷揣通侯的印信，榮歸故裡，這是很明顯的事！胡亥仁慈敦厚，可以立為皇位繼承人，希望君侯仔細考慮，做出決定！”
丞相李斯認為趙高說得有道理，於是和他合謀，假稱接受了秦始皇的遺詔，立胡亥為太子。又偽造了一封詔書給扶蘇，責備他不能開辟疆土、建立功勳，反而讓士兵大量損耗，還多次上書，直言誹謗皇帝，日夜怨恨不能被立為太子；將軍蒙恬不加以匡正，還參與扶蘇的陰謀，兩人都賜死，將兵權交給副將王離。
扶蘇打開詔書後，痛哭著走進內室，想要自殺。蒙恬說：“陛下在外地，還沒有立太子，讓我率領三十萬大軍鎮守邊境，公子你擔任監軍，這是天下的重任。現在一個使者前來，傳詔讓我們自殺，怎麼知道這不是欺詐呢？再向皇上請示一下，然後再死也不遲。”
使者多次催促扶蘇自殺，扶蘇對蒙恬說：“父親賜兒子死，哪裡還用再請示！”隨即拔劍自殺。蒙恬不肯自殺，使者將他交給獄吏，囚禁在陽周縣。
趙高又改派李斯的門客擔任護軍，接管蒙恬的軍隊，然後回去向胡亥報告。胡亥聽說扶蘇已經死了，就想釋放蒙恬。恰逢蒙毅為秦始皇外出祭祀山川回來，趙高對胡亥說：“先帝想立賢能的太子很久了，可蒙毅一直勸諫，認為不能立你，不如把他殺了！”於是胡亥將蒙毅囚禁在代地。
隨後，大隊人馬從井陘抵達九原，當時正逢暑天，轀涼車裡的秦始皇屍體開始腐爛，發出臭味。胡亥下令，讓隨從官員在車上裝了一石鮑魚，用鮑魚的臭味混淆屍體的臭味。
大隊人馬從直道返回鹹陽後，才為秦始皇發喪，太子胡亥繼承皇位，成為秦二世。
九月，秦始皇被安葬在驪山的秦始皇陵。陵墓的墓穴挖得極深，用銅汁澆灌，堵塞地下的泉水；墓中擺滿了奇珍異寶，還命令工匠製作機關弓箭，有人盜墓接近墓穴，就會自動發射。
墓中用水銀做成百川、江河、大海，用機關控製，讓水銀不斷流動；墓頂裝飾著天文星象，墓底布置著地理模型。後宮中沒有生育子女的妃嬪，都被下令殉葬。
葬禮結束後，有人說，工匠們製造了墓中的機關，知道墓中的所有秘密，而且墓中寶物眾多，他們很容易泄露秘密。於是，等到下葬的大事完畢，工匠們被全部封閉在墓穴中。
秦二世想要誅殺蒙恬、蒙毅兄弟，他的侄子子嬰勸諫說：“趙王遷殺了李牧，任用顏聚，齊王建殺了齊國的忠臣，任用後勝，結果都導致國家滅亡。蒙氏兄弟是秦國的忠臣謀士，而陛下想一下子拋棄他們，誅殺忠臣，擁立品行不端的人，這會讓朝廷的大臣互相不信任，在外征戰的將士離心離德。”
秦二世沒有采納子嬰的勸諫，於是殺了蒙毅，又派使者去殺內史蒙恬。蒙恬說：“從我的祖先到子孫後代，在秦國積累功勞和信任，已經三代了。現在我率領三十多萬大軍，雖然被囚禁，但我的勢力足以反叛。然而我知道必死，卻依舊堅守節義，是因為不敢辱沒先人的教誨，不敢忘記先帝的恩德啊。”說完，蒙恬吞毒藥自殺。
揚雄《法言》評論：有人問：“蒙恬忠誠，卻被殺害，忠誠還有什麼用呢？”回答說：“蒙恬開山填穀，修築長城，從臨洮一直到遼水，耗費的力量不夠，卻害死了無數百姓，他的忠誠，根本不足以輔助君主。”
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