此刻的咸阳城外，已到处卷起了反秦风暴，起义军声势日益壮大。陈胜、吴广起义失败后，项羽、刘邦领导的反秦义军以更加迅猛的势头继续战斗。秦二世三年巨鹿（今河北平乡县西南）一役中，秦军主力被项羽打得落花流水，精锐尽失，大将王离被擒。百姓纷纷起义，直向咸阳城冲杀而来，进攻的声势势如破竹。不久，在沛县起兵的刘邦杀入边关，直逼函谷关。章邯求助不成，又恐打败仗朝廷降罪，于是率12万大军投降。六国旧贵族见机纷纷自立为王，并力西进。章邯的倒戈，给了摇摇欲坠的秦王朝一个沉重的打击。
被赵高“搬”到城外望夷宫的胡亥知道了战况后，寝食难安，日日斋戒于望夷宫，惶惶不可终日。他派使者质问赵高：“丞相不是总说关东盗贼不能成气候吗，今日怎么会到了这种地步！”赵高听了大惊失色，知道二世对自己产生了怀疑与不满，若不尽早下手，只怕日后夜长梦多。赵高找来兄弟郎中令赵成和女婿咸阳令阎乐，商议如何先发制人，发动政变，废黜胡亥。赵高负责指挥全局，郎中令赵成因可以自由出入宫廷，被选为内应，阎乐作为主攻手。
一切安排妥当后，赵成便在宫内散布谣言，假装说有盗贼，命令阎乐发兵追击，致使宫内防守空虚。同时，阎乐指使部分亲兵，化装成农民军，将自己的母亲劫持起来，暗中送到赵高家中，一边又率千余人以追贼为名直逼望夷宫而来。他们冲到宫门前，大声向守门官吼道：“强盗进了宫门，你们为何不抵挡？”守门官莫名其妙，问：“宫内外禁卫森严，怎么会有贼人进宫呢？”阎乐不容分辩，手起刀落，杀死了守门官，冲进了望夷宫。逢人便砍，见人放箭。一时宫中血肉横飞，惨不忍睹。内卫军大惊失色，有的逃跑，有的拼死抵抗。不一会儿，顽强抵抗的内卫兵全部战死，阎乐等人闯进内室。
二世听见院子里厮杀的声音，早已吓得魂飞魄散。这时，一支流矢从窗子外飞进来，把他身后的床帷帐射落。胡亥见状吓得目瞪口呆，全身瘫软，直到赵成与阎乐走进来，才明白是怎么一回事。胡亥又惊又怒，急召左右护驾，怎料侍从们早已溜之大吉，只有一个宦者站在身边。他揪住宦者的衣衫，歇斯底里大叫：“你怎么不早告诉我呢，现在弄成这样，我该怎么办！”宦者鼓起勇气道：“正因为奴才平时不敢说话，才能活到今天。否则，早就被皇上赐死了。”二世就像一个泄了气的皮球，垂头丧气。今日的局面，的确是他咎由自取。
阎乐冲到胡亥面前，胡亥一边后退一边颤声道：“朕乃真龙天子，你敢弑君！”阎乐气势汹汹：“你这个骄横无道的暴君，搜刮民膏，残害无辜，天下人人得而诛之。你还有什么可说的？”胡亥还欲做垂死挣扎，还指望赵高能够救他，胆战心惊地问：“我可以见一见丞相吗？”阎乐一口拒绝：“不行！”胡亥仍不死心，哭丧着脸哀求：“那么，可以给我一个郡王当吗？万户侯也行。”阎乐摇摇头。胡亥绝望地叫道：“只要保全性命，我情愿做一名百姓，这总行了吧！”阎乐不耐烦地说：“我们正是奉丞相的命令来找你，为天下铲除暴君，你说得再多也没用，快快自裁吧！”此时的胡亥，才了解到这场宫廷政变的幕后指使人竟然是他无比尊重和信赖的赵高，才发现自己多年来养在身边的居然是一只恶虎！他痛心疾首，悔怨交加，却已无可奈何，只得最后再眷恋地环顾了一下巍峨的宫殿，回想了一下昔日奢靡安逸的生活，咬咬牙，拔出长剑，结束了他可怜又可恨的一生。
阎乐回到咸阳把秦二世胡亥已死的消息报告给赵高。赵高听后欣喜若狂，立即拿出他收存了多日的秦二世的印玺，佩戴在自己的身上，准备登基篡位。而此时秦二世胡亥的尸首还横陈在望夷宫，赵高将他当成普通百姓，草草棺殓，胡乱掩埋在杜南宜春宫中。胡亥穷奢极欲，企图永享天下，结果却死于非命，身首异处，这正是他胡作非为，信用权奸的结果。
赵高披挂整齐，取来一面铜镜仔细地端详着自己，越看越觉得自己有皇帝的模样，高兴得手舞足蹈。但是，他万万没有想到，皇宫中从太监到百官只是冷冷地看着他，不言不语，宫廷中沉静极了。赵高既然穿戴了皇帝的行头，骑虎难下，便只有做皇帝了，再说他多年的心愿就是能登上权力的最高峰。今天机会来了，虽然百官以沉默来反对，赵高也顾不了那么多，他只是想着谁坚持到底，谁就是胜利者，他要和群臣比试一下耐力。可是宫廷中发生了奇怪的一幕：
赵高穿戴着皇帝的礼服，佩着皇帝的玉玺，登上了殿堂，刚坐上皇帝的宝座，就发现宫殿剧烈震动，好像马上就要塌下来一样，吓得赵高赶忙退下殿堂。赵高不死心，又一连试了两次，但是每次都有同样的感觉。赵高这时才知道当皇帝的美梦要破灭了，因为不仅百官不同意，群臣不服从，而且宫殿都要坍塌，这是老天爷也不同意啊！人算不如天算，赵高在这样的困境面前退缩了。当着百官的面，赵高脱下了皇帝的礼服，解下了皇帝的玉玺。
可是用谁来当皇帝呢？秦二世的兄弟们都被杀戮殆尽了，找不到合意的继承人。只剩下与始皇有血脉关系的子婴可以作为继位称帝的人选。但是，子婴颇有仁俭的美名，老百姓也拥戴他，而且以前也多次出面劝谏秦二世胡亥，是颇有头脑的人物，不容易对付。怎么办呢，天下不可一日无主，事到如今，只有硬着头皮拥立子婴了。想到这儿，赵高心情颇为沮丧，甚至有些后怕。然而，转念一想，自己已经控制了朝政大权，子婴身单势薄，即使当了皇帝，也无能为力。事已至此，先拥立子婴再说吧。
于是，赵高召集了一班朝臣及宗室公子，通报二世自刎的情况，尽力推卸了自己的责任。之后，他问群臣：“现在形势很危急，天下反秦势力已攻近咸阳，该怎么办呢？”大臣已经惯于听从赵高的颐指气使，在紧要关头，哪有什么主意呢！因此，齐声说：“愿意听从丞相的安排。”
赵高稳定了一下自己的情绪、提高了声音说道：“秦朝本来就是西方的一个小王国，始皇即位后，东征西讨，连年用兵，吞并了六国，统一了天下，所以自称为始皇帝。但是，被消灭的六国并不甘心，现在纷纷起兵造反、形成了割据的局面，原先的六国纷纷恢复了故有国土，脱离秦朝自立了。因此，国不可一日无主，我决定拥立子婴为秦王。”计议已定，赵高便布置人手准备拥立子婴为王。同时派人通报子婴，作好登基的准备。
子婴早在当公子期间，就已耳闻目睹了赵高的种种罪行。现在被赵高推上王位，在斋戒的几天内心情十分沉重，他知道自己不过是一个傀儡而已，自己身边的亲人就是被赵高设计害死的，大将蒙恬、上卿蒙毅，还有众多公子、公主，都是被赵高害死的。子婴不愿再重蹈胡亥的覆辙，便与自己的贴身太监韩谈和儿子们商定了斩除赵高的计划。
赵高本要子婴斋戒五日后正式即王位。等到期限到了，应该是入宗庙告祖的时候了，子婴却始终没有露面。赵高等人等了很长时间迟迟未见到子婴的身影，赵高便派人来请子婴接受王印，入庙告祖正式登基。可子婴推说有病，无法举行告祖仪式，不肯前往。使者回来禀告，赵高听后十分气恼，却无可奈何，只得亲自去请。赵高刚一踏进子婴的房间，太监韩谈和子婴的儿子们冲上前扑倒赵高，太监韩谈眼疾手快，一刀就将他砍死了。
杀死赵高后，子婴来到宗庙举行了告祖仪式，正式即位为王。随即召群臣进宫，历数了赵高的罪孽，并逮捕了赵高的三族（父族、母族、妻族），全部处死。
子婴即位为秦王后，只坐了46天的宝座，沛公刘邦即率军攻入咸阳，群臣百官都只顾自己逃命，无人去关注这位末代秦王。子婴成了真正的孤家寡人，没有其他办法，只好率领妻儿以丝带捆在脖颈上，投降刘邦。刘邦将他交由官吏守护，自己退军郊外。不久，西楚霸王项羽攻入咸阳，将子婴及其妻儿全部杀死。秦王朝的统治自此结束了。
赵高的一生，虽有精通律法的才学，但他道德沦丧、邪恶嚣张、指鹿为马、残害忠良、屠戮宗室、辱弄群臣，最终落得三族、党羽尽诛的下场。