秦始皇三十七年(公元前210年)十月，年逾半百的始皇在第五次出巡的途中病倒了。雖然他一生都在尋求著所謂的長生不老的秘方且“討厭別人談到死”，但仍然無法抗拒生命的自然運作規律。隨著病勢一天天加重，秦始皇深知自己的大限已到，當務之急是趕快確定立儲之事。他將二十幾個兒子一一進行比對，覺得胡亥雖然最得他的疼愛，但知子莫若父，此子昏庸無能，不成器;長子扶蘇雖屢屢與自己政見不合，但為人“剛毅而武勇，信人而奮士”，再加上大將蒙恬的輔佐，無疑會是一位賢能的君王。況且，依照嫡長子繼承制也應該傳位于他。

當下始皇不再猶豫，召來兼管著皇帝符璽和發布命令諸事的趙高，讓他代擬一道詔書給長子扶蘇。時扶蘇正監軍在上郡(今陜西榆林東南)，始皇命他將軍事托付給蒙恬，趕回咸陽主持喪事。這實際上已確認了他繼承者的身份。詔書封好后，始皇吩咐趙高火速派使者發出，豈料的趙高假意允諾著，但是由于太子扶蘇與自己向來不合，趙高擔心太子扶蘇繼承帝位后，自己的地位權勢將會不保，而幼子胡亥昏庸無知，若胡亥繼任帝位后，容易控制。因此暗中卻扣壓了遺詔。

七月丙寅，秦始皇駕崩于沙丘平臺(今河北廣宗西北太平臺)。丞相李斯鑒于皇上死于宮外而太子又未確立，害怕天下人知道真相后大亂起來，也擔心秦始皇的諸多兒子紛紛起來爭奪皇位，于是封鎖了消息，將棺材置于辒辌車(古代可以臥的車，有窗戶，閉之則溫，開之則涼，后也用作喪車)內，隊伍所經之處，進獻食物、百官奏事一切如故。因此當時除了隨行的胡亥、趙高和五六名寵幸之臣知曉始皇已逝外，其余的人均被蒙在鼓里。

一天傍晚，車隊停下住宿。趙高覺得時機已到，便帶著扣壓的遺詔來見胡亥，勸他取而代之：“而今大權全掌握在你我和丞相手中，希望公子早作打算。”胡亥早就夢想能夠登上皇帝的寶座，只是礙于忠孝仁義而不敢輕舉妄動。聽趙高一番貼心之語，但仍還有些猶豫，嘆息道：“父皇病逝的消息還沒有詔示天下，怎么好就去麻煩丞相呢？”趙高胸有成竹地說：“公子不必再瞻前顧后，機不可失，時不再來。這事沒有丞相的支持不行，臣愿替公子去與丞相謀劃。”胡亥立即答應了。

李斯是秦朝開國元老之一。他跟隨始皇多年，協助始皇統一天下，治理國家，因而在朝中享有很高的聲望。趙高看出：只有爭取到李斯，篡位之事才有可能成功。為此，他頗費了一番心計。

趙高了解到李斯本出身布衣，正是因為不堪卑賤窮困才效命于秦始皇，而今雖然位居三公，享盡榮華富貴，但依然時時為自己的未來擔憂，唯恐有一天眼前的一切會化為泡影。于是，他決定從李斯這個性格弱點發動進攻。

趙高徑直找到李斯，有恃無恐地對他坦言：“皇上駕崩一事，外人無從知道，給大公子扶蘇的詔書及符璽也在我那里，定誰為太子，全在丞相與高一句話，丞相看著辦吧！”李斯大驚，聽出了他想篡詔改立的意圖。當下斷然拒絕，義正辭嚴地說，“如此大逆不道的話，你怎么說得出口！李斯本來出身低微，幸得皇上提拔，才有今日的顯貴。皇上現今將天下存亡安危托付給你我，怎么能夠辜負他呢！”

趙高見正面游說無效，便一轉話鋒，問道：“丞相，依你之見，在才能、功績、謀略、取信天下以及扶蘇的信任程度這幾方面，你與蒙恬將軍誰強呢？”李斯沉默半晌，黯然地說：“不及也。”趙高進一步試探道：“丞相是個聰明人，其中的利害關系恐怕比高看得更清楚。大公子一旦即位，丞相之職必定落入蒙恬之手，到時候，你還能得善終嗎？胡亥公子慈仁敦厚，實乃立嗣的最佳人選，希望丞相仔細度量度量。”

李斯此刻已心亂如麻，經過激烈的思想斗爭，他終于向趙高妥協，趙高知計已成，欣喜若狂，馬上與李斯合謀，假托始皇之命，立胡亥為太子;又另外炮制一份詔書送往上郡，以“不忠不孝”的罪名賜扶蘇與蒙恬自裁。