孙膑是战国时期著名的军事家，与庞涓一起拜在鬼谷子门下学习兵法。两人才资俱佳，但孙膑略胜一筹。鬼谷子因孙膑单纯质朴，且是孙武后代，于是将孙武所著兵书《孙子兵法》十三篇传授给了他。
出师后，庞涓凭借出色的军事才华当上了魏国大将。孙膑以为庞涓会顾念同窗之谊，便去投奔他。不料庞涓嫉妒孙膑的才能，竟在魏惠王面前诬告孙膑里通外国，并奏请魏惠王对孙膑施以酷刑挖掉了其膝盖骨。而后庞涓把孙膑关在一个秘密的地方，大献殷勤，好吃好喝地供养。孙膑不知实情，还对庞涓感激涕零，庞涓趁机索要《孙子兵法》。孙膑身上并无抄录本，只依稀记得一些，庞涓就弄来木简，让他抄录。庞涓准备在拿到《孙子兵法》后，断绝食物供给，把孙膑饿死。但是，庞涓派来侍候孙膑的童仆偷偷把庞涓的阴谋诡计告诉了孙膑，孙膑顿时恍然大悟。
要脱身又苦于无法行走，孙膑心生一计。当天晚上，孙膑就伪装成得了疯病的样子，一会儿号啕大哭，一会儿嬉皮笑脸，做出各种傻相，或唾沫横流，或颠三倒四，又把抄好的书简翻出来烧掉。庞涓怀疑孙膑装疯卖傻，派人把他扔进粪坑里，弄得满身污秽。孙膑在粪坑里爬行，显出毫不在意的样子。庞涓又让人献上酒食，欺骗他说：“吃吧，相国不知道。”孙膑怒目而视，骂不绝口，说：“你们想毒死我吗？”随手把食物倒在地上。庞涓让人拿来土块或污物，孙膑反而当成好东西抓起来就吃。庞涓由此相信孙膑确实是精神失常了，疑心也稍有解除。
齐国的一位使者出使魏国，了解到孙膑的情况，回去时把在魏国的所见全部告诉了齐国相国邹忌，邹忌又转告了齐威王。齐威王命辩士淳（chún）于髡（kūn）到魏国去见魏惠王，暗中找到孙膑，秘密把孙膑接回齐国。
孙膑来到齐国，首先做了大将田忌的门客，深受赏识。在一次赛马中，他帮助田忌获胜，由此受到齐威王的重视。齐威王经常和孙膑谈论兵事，发现孙膑具有出色的军事才能，于是将他留在身边，并且拜他为老师。
魏国在国丧之时被赵国乘虚而入，夺走了附属国中山国。公元前354年，魏惠王想要报此仇，派大将庞涓率兵夺回中山国。大将庞涓认为中山国不过弹丸之地，距离赵国又很近，不如直接攻打赵国的都城邯郸，这样既能一解心头之恨又能沉重打击赵国，可谓一举两得。魏惠王接受了庞涓的建议，调拨战车五百乘与庞涓，命其直取赵国邯郸。
庞涓治军有方，军队战无不胜，很快便包围了赵国都城邯郸，赵国形势危急。第二年，迫于形势，赵国向齐国求救，许诺以中山国作为解围的报酬。齐威王允诺，当即任命孙膑为主将，领兵前往救援。孙膑因为自己受到酷刑而落下残疾，如果担任大将会受到敌人的耻笑，这样己方士气就会受到打击，所以婉言谢绝。于是，齐威王改任命田忌为大将，孙膑为随军军师。
田忌与孙膑率兵进入魏、赵交界之地，田忌本来打算领军直接去赵国与魏军作战，孙膑制止说：“要解开纠缠错杂的绳结，不可以握拳去击打，应当用手指慢慢解开；要解开搏斗，不能让自己动手参与其中，而是开口劝说。如今魏、赵两国相互攻打，魏国的精锐部队必定在国外精疲力竭，老弱残兵在国内疲惫不堪。你不如率领军队火速向魏国的国都大梁挺进，占据它的交通要道，冲击它防守空虚的地方。魏国国都被围困，魏王肯定会下令庞涓放弃攻打赵国而回兵自救。我们再在庞涓回师的必经之路中途伏击他，必定可以大获全胜。这样，我们不但可以一举解救赵国之围，而且可坐收魏国自行挫败的成果。”
田忌听取了孙膑的意见，出兵围困魏国都城大梁，魏王果然下令庞涓回军自救。庞涓收到魏王的命令后，丢掉粮草辎重，星夜从赵国撤军回国。孙膑预先在魏军回国的必经之地桂陵设下埋伏，当魏军经过时，齐军突然出击，大败魏军。
公元前342年，庞涓带领十万大军，分三路进攻韩国。韩国国小势微，就派出使臣向齐国求救。齐威王任命田忌为主将，孙膑为军师去救韩国。孙膑与庞涓之间的智斗，再一次上演。
孙膑知道庞涓素来轻视齐军，认为齐军胆小懦弱，于是采取诱敌深入的方法。庞涓本想与齐军决一雌雄，不料，齐军不肯交战，稍一接触就向后退去，庞涓紧追不放。头一天，齐军营地有十万人的饭灶；第二天，还剩五万人的灶；到第三天，只剩三万人的灶了。庞涓得意地说道：“我就知道齐国的士兵都是胆小鬼，如今不到三天就逃跑了大半！”于是他传令：“留下步兵和笨重物资，集中骑兵轻装前进。”
当魏军来到一个叫做马陵道的地方时，孙膑指挥早已埋伏好的弓箭手见到火光就万箭齐发。庞涓听说前面的道路被树木堵塞，忙上前察看。朦胧间他看到路旁的一棵大树上面隐约有字，于是派人点起火把。当庞涓看清树上的那一行字时，大吃一惊，原来树上写着：“庞涓死于此树下！”他这才知道中了孙膑的计谋，但是一切都已经晚了。埋伏在山林中的齐军一见火光，顿时万箭齐发，魏军乱作一团，死伤无数。庞涓身负重伤，知道败局已定，便拔出佩剑自杀了，临死前说：“这样一来倒成就了这小子的名声！”齐军乘胜追击，彻底打败了魏国军队，并俘虏了魏太子。
鬼谷子：本名王诩，是纵横家的鼻祖，学问博大精深，精通多种学问，并且培养出一大批杰出弟子，其中不乏中国历史上赫赫有名的人物，如苏秦、张仪、孙膑、庞涓等。
淳于髡：战国时期齐国著名的政治家和思想家，博学多才，能言善辩，以微言大义讽谏齐威王，匡正得失。