围魏救赵后第十三年(前341)，魏国和赵国联合攻打韩国，韩国向齐国告急。这时候，魏国的国王仍然是魏惠王，大将还是庞涓，而齐国的齐威王已经死了，由他的儿子齐宣王为国君。这是发生在宣王二年的事情。
齐宣王召集大臣商议，问：“早去救援好还是晚去救援好?”相国邹忌不同意救援。田忌说：“如果不救，韩国就要失败并入魏国，不如早去救援他。”孙膑说：“如果韩魏的军队尚未疲惫就去救援，那就是我们在替韩国打仗，我们反倒是听从韩国的指挥了。况且魏国已经有攻破韩国的打算，韩国就要亡国，必定要到东边来向齐国告求救兵。我们趁机与韩国结下亲密的关系，晚一些去又可最大限度地利用魏军的疲惫，这样就能有最大的利益并得到受人尊敬的名声。”齐宣王觉得这个计策好，就在暗中告诉韩国使者齐国一定出兵，然后把他送走。韩国由于依仗齐国救援，拼力抵抗魏国军队，结果一连五次战事都失败了，在没有办法的情况下，只好向东把国家托付给齐国。齐国趁势出兵，派出田忌为统帅，孙膑为军师，率领十万大军前去救援。
庞涓是魏惠王时期的大将，名冠当时，勇猛无比，率领着当时天下最强大的军队，可谓是战无不胜攻无不克，令天下诸侯所胆寒。就是这样一个人，遇到了受过膑刑的孙膑却两次败北，并最终死于战场上。庞涓第一次是败在桂陵之战，也就是孙膑用围攻魏国都城大梁的计策，逼迫庞涓从赵国的邯郸撤兵，在回来的路上，于桂陵和孙膑率领的齐国军队交战，结果大败，损失了两万多人。此战被列入三十六计之一，称之为围魏救赵。不过，这次庞涓虽然失败，却并没有丢命。真正让庞涓毙命的，是那个用“增兵减灶”之计的马陵之战。
田忌率领的齐军，选择的进军路线是直接进攻魏国的都城大梁，这和围魏救赵之计有些相仿，让人有似曾相识的感觉。等到魏国统兵将领庞涓得到这个消息，齐军已经进入到魏国境内了。当然，这时候的庞涓是没有桂陵之战的顾虑的，因为桂陵是围赵军队回到魏国的必经之地，庞涓失败是因为中了孙膑的埋伏。这次不一样，韩国在大梁城以西，齐国军队是在大梁城以东，孙膑没有机会和条件设伏。于是，庞涓撤离韩国从容回到魏国。
田忌是一员战将，又有着桂陵之战的辉煌战绩，说来庞涓算是他的手下败将，按照他的战法，是要摆开阵势直接和魏军一决雌雄的。孙膑对他说，魏国军队向来凶悍勇猛，看不起齐兵，齐兵被称作是胆小怯懦，善于指挥作战的将领，就是要顺应这样的趋势加以引导。兵法上说：“用急行军走百里和敌人争利的，有可能折损上将军;用急行军走五十里和敌人争利的，可能有一半士兵掉队。”庞涓懂得兵法，我们要利用这种情况。命令军队进入魏国境内，先砌十万人做饭的灶，第二天砌五万人做饭的灶，第三天砌三万人做饭的灶。田忌采纳了孙膑的计策，率军进入魏国境内，遇到魏军，掉头撤退。
庞涓尾追齐军三天，看到齐军埋锅做饭的灶锐减，特别高兴地对部将们说，我本来就知道齐军胆小怯懦，进入我国境才三天，开小差的士兵就超过了半数。于是放弃了他的步兵，只率领了轻装精锐的部队，日夜兼程追赶齐军。孙膑估计行程，庞涓当晚可以赶到马陵。马陵道路狭窄，两旁多是峻隘险阻，适合埋伏军队。孙膑叫人砍去树皮，在树干露白处写上：“庞涓死于此树之下。”同时命令一万名善于射箭的士兵埋伏在马陵道两旁，吩咐道：“晚上见到树下火光亮起，就万箭齐发。”庞涓当晚果然赶到砍去树皮的大树下，看见露白的树干上写着字，就让点火照看，上边的字还没有看完，齐军就万箭齐发。魏国军队大乱，相互难以接应。庞涓进退无路，自知无计可施，败局已定，就拔剑自刎，临死前说：“我的死，倒成全了这个小子的名声!”齐军乘胜追击，彻底击溃了魏国军队，并俘虏了魏国太子申。孙膑也的确因此而名扬天下，继他的先祖孙武之后，又一部《孙子兵法》闻名于世，今天的人们为了加以区别，将其称之为《孙膑兵法》。
为什么有的人会认为庞涓死于围魏救赵之计的桂陵之战呢?这大致有两个原因。一个是围魏救赵之计实在是太有名了。古代打仗攻城拔寨，列阵厮杀，靠的是将士的勇猛，胜利者多表现为“勇冠三军”，“余勇可贾”，军事智慧更多表现为临阵的随机应变，像这种事前设定战法，并最终按照这种战法完成战役进程的情况不是很多。围魏救赵之计的顺利实施，当时人赞叹，后世人效法，它的光芒已经盖过了当时所有战役，人们记着了这个计策，记住了这次战役，记住了魏国军队的失败，也误认为失败的魏国军队统帅庞涓死了。再就是古代虽然战事频仍，但能够让史学家们记载的战例却较少，桂陵之战和马陵之战虽然相隔十二年，但齐国和魏国中间并没有战事发生，能让我们看到的这两次战役，只是连在一起的两段文字，总有一种让人感觉两场战役是一次战役两个阶段的感觉。
不管怎么说，由于庞涓狂妄自大，目空一切，中了他嫉妒、忌恨、陷害的同学孙膑之计而死，它符合人们“自作自受、恶有恶报”的理念，不过这个计策是“增兵减灶”。
