秦始皇帝下三十七年（辛卯，公元前210年）。
冬季，十月，癸丑，始皇帝出去遊玩。左丞相李斯一同前往，右丞相馮去疾留守咸陽。始皇帝有20多個兒子，小兒子胡亥最受寵愛，胡亥也要求一起出遊，始皇帝答應了他。
十一月，始皇帝一行到達雲夢，向著九疑山遙祭埋藏在那裡的舜帝。然後乘船順長江而下，觀覽籍柯，渡經海渚，過丹陽，抵錢塘，到達浙江邊。因為江水波濤洶湧，便向西行120裡，從兩岸之間最狹窄之處渡江。始皇帝登上會稽山，祭祀禹帝，眺望南海，刻立巨石歌頌功德。然後起駕返回，路上經過吳地，從江乘渡過長江，沿海北上，到達琅邪、罘。始皇帝發現有一條非常大的魚，便放箭把魚射殺了。然後又沿海西行，到達平原津後就病倒了。
始皇帝非常厭惡談論生死，所以眾臣之中沒有人敢提關於死的事。他病情加重時，才命中車府令趙高寫詔書給長子扶蘇說：”辦理喪事，靈柩到咸陽後安葬。“詔書以封好，卻擱置在趙高處，並沒有交給使者送出。秋季，七月，丙寅（二十日），始皇帝在沙丘宮平臺去世。丞相李斯因皇帝在都城外病逝，唯恐各位皇子及天下發生什麼變數，就秘不發喪，把棺材放在有窗和帷帳、能調節冷暖的轀轅車中，由始皇帝生前寵信的宦官在車裡侍駕。不管到了什麼地方，用膳、百官朝奏都和從前一樣，就由宦官在車裡批准奏事。只有胡亥、趙高及受寵幸的宦官幾個人知道內情。
當初，始皇帝尊重寵愛蒙氏兄弟，非常信任他們。蒙恬在外擔任大將，蒙毅常在朝中參與商議國事，號稱忠信，即便是那些丞相或高級將領，也沒有人敢與他們一爭高低的。趙高剛生下來就被閹割了。始皇帝聽說他辦事能力非常強，還精通刑法，就提拔他，讓他擔任中車府令，還讓他教小兒子胡亥學習審理判決訟獄，胡亥十分寵愛他。趙高曾經犯罪，始皇帝派蒙毅責罰他。蒙毅認為趙高依法應被處死，但始皇帝因趙高辦事十分靈敏而赦免了他，還恢復了他的官職。趙高既然得到胡亥的寵幸，又怨恨蒙氏兄弟，就勸說胡亥，讓他詐稱始皇帝下詔殺掉扶蘇而立胡亥為太子。胡亥同意了趙高的計謀。趙高又說：”如果不與丞相合謀，只怕這件事不能辦成。“趙高於是去見丞相李斯，說：”皇上賜給長子扶蘇的詔書及符璽都在胡亥那裡。訂立太子之事，只由你我之口決定而已。這件事該怎麼辦呢？"李斯說：“怎能說出這種亡國之話呀！這件事不是我們這些做臣子應該議論的！”趙高說：“您的才能、謀略、功勳、人緣和扶蘇的信任，這五點全部拿來和蒙恬相比，什麼地方比得上他呢？”李斯回答：“全都比不上他。”趙高說：“既然是這樣，如果長子扶蘇即位，肯定任用蒙恬為丞相，您最終不能懷揣通候之印返回故鄉的結局是顯而易見的了！而胡亥仁慈忠厚，是可以當皇位繼承人的。希望您好好想一想，然後在作出決定！”丞相李斯認為趙高說的有道理，便和他共同謀劃，假稱接受了始皇帝的遺詔，立胡亥為太子。又寫了一份詔書給扶蘇，指斥他不能創立功業，開闢疆土，卻讓士卒大量傷亡，還數次上書，直言誹謗父皇，整天抱怨不能獲准解除監軍之職，返歸咸陽當太子。將軍蒙恬明知扶蘇的謀劃，卻沒有糾正。扶蘇、蒙恬都被賜死，把兵權移交給副將王離。
扶蘇打開詔書看完之後，大聲哭泣著跑進內室，想要自殺。蒙恬說：“現在陛下在外地，還沒有確定誰是太子。他派我帶領三十萬軍隊鎮守邊陲，讓您擔任監軍，這是天下的重任。現在只是一個使者前來，你就要自殺，又怎麼能知道其中是不是有詐呢！讓我們再奏請證實一下，然後再死也不晚啊。”使者多次催促讓他們自行了斷。扶蘇對蒙恬說：“父親賜死兒子，還在請示什麼呢！”說完就自刎了。蒙恬不願就這樣死去，使者就把他交給官吏，囚禁在陽周。改置李斯的舍人擔任護軍，然後回報李斯、趙高。胡亥聽聞扶蘇死了，就想釋放蒙恬。恰逢蒙毅代替始皇帝外出祭禱山川神靈後返回。趙高即對胡亥說：“始皇帝想要舉賢能而立你為太子已經很長時間了，但是蒙毅規勸他，認為不能立你為太子。現在還不如把蒙毅殺掉！”於是將蒙毅囚禁到代郡。
皇室車隊從井陘到達太原。當時天氣非常熱，載著始皇帝遺體的韞涼車發出惡臭，胡亥等便指示隨從官員在車上裝載一石鮑魚，讓魚的臭味掩蓋腐屍的氣味。從直道抵達咸陽後才發佈治喪的公告。太子胡亥繼承了皇位。
九月，把始皇帝安葬在驪山（今陝西臨潼境內），把銅熔化後灌入，堵住地下深處的水。還運來各種奇珍異寶，藏滿墓穴。還命工匠們製作出帶有機關的弓弩，遇到掘土靠近墓穴的人，便自動射殺。用水銀做成百川、江河、大海，以機械灌注輸送。墓穴頂部刻有天文圖象，底部設置地理模型。凡是沒有生兒育女的後宮嬪妃全部陪葬。下葬之後，有人說工匠們製造隱藏的機械裝置，知道其中的秘密，如果再作第二重機關，就會把其中的秘密洩露出去。於是待送終的大事完畢後，便把那些工匠封閉在墓穴之中。
二世皇帝胡亥想要殺掉蒙恬兄弟二人。他哥哥的兒子子嬰規勸說：“趙王遷殺李牧而用顏聚，齊王田建殺他前代的忠臣而用後勝，最後他們都亡了國。蒙恬兄弟是秦國的重臣、謀士，陛下卻想要把他們剷除掉。誅殺忠臣而扶植節操品行不端之人，在內失去眾臣的信任，在外則讓將士們意志渙散！”但胡亥不聽他的勸告，於是殺死了蒙毅，還要殺內史蒙恬。蒙恬說：“我們蒙家從我的先人到我，在秦國建立功業和忠信已經三代了。現在我帶兵三十多萬，身體雖然被囚禁，但我的勢力仍然足以進行反叛。但我知道自己要死卻還是要奉受節義，因為我不敢辱沒祖先的教誨，不忘先帝的恩德！”說完就吞服毒藥自殺身亡。
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