面对险恶战局，赵括命令部队原地筑垒防御等待援兵。秦军乘势合围赵军。赵军被围的消息报到邯郸。赵孝成王意欲合纵抗秦，遣使求救于邻近的楚、魏等国。但由于之前赵国使者入咸阳和谈，得秦昭襄王厚遇，诸侯国不愿救赵。赵孝成王只得派出本国的部队赶往长平前线救援。秦国方面，得知赵军主力已被合围，昭襄王亲自赶到河内郡，给所有的郡民赐爵一级，命郡内十五岁以上男丁悉数出征支援长平前线，阻击赵国援军，被围的赵军无法得到援助。9月，在被困46天后，赵括在突围时被秦军射杀。赵军伤病饿羸无法再战，只得全体投降。
投降后的赵军，结局是悲惨的。秦军大将白起将这40万俘虏一夜间坑杀，血流成河，只有240名年纪幼小的赵兵被秦军放归赵国以散布恐慌。
长平战役4年后（公元前256年），韩国、赵国发动伊阙合纵攻秦之战，西周国也参加了。战争最后失败。秦国随后灭了西周国。公元前249年，秦国又攻灭了东周国。立国近900年的大周王朝，就此从历史上消失了。
西周国灭亡的次年（公元前255年），楚国灭鲁国。
长平之战
长平之战是我国历史上最早、规模最大的包围歼灭战，是战国形势的转折点。此战之后，诸国再无抵抗秦国之实力，秦国统一中原之霸业指日可待。