孫臏得知龐涓傍晚就能到達馬陵道。
馬陵道旁邊有一處樹林。
孫臏吩咐把林中最大的一棵樹留下，其餘的全部砍倒，橫七豎八塞進馬陵道。
又讓軍士把這棵大樹的樹皮扒下，露出白色樹幹，再用黑煤寫上六個大字：“龐涓死此樹下。”
下面落款：“軍師，孫。”
命令部將袁達、獨孤陳各選弓弩手五千，在大樹左右埋伏，吩咐：“但看樹下有火光，一齊發弩放箭！”
同時，命令田嬰率兵一萬，在距離馬陵道三裡處埋伏，等魏兵大亂時，從後面掩殺。
吩咐完畢，孫臏與田忌帶兵離開，到遠處屯紮，準備接應。
再說龐涓，一路打聽，知道齊兵過去不遠，恨不能一步趕上，只顧催促，等來到馬陵道時，剛好日落。
此時是十月下旬，沒有月亮，前軍軍校來報：“有斷木樹枝塞住道路，不易前進。”
龐涓怒叱：“齊兵害怕我軍追趕，故意塞斷道路，速速挪開！”軍士下車搬開斷木，拉開樹枝。
大部隊暫時停下。
龐涓乘車慢慢向前挪動，忽然看到路旁邊一棵大樹，樹幹漂白，慢慢接近，隱隱約約上面有字。
前邊清理路障，龐涓走下車來，向這棵大樹走去。
天色越來越黑，龐涓讓軍校點起火把。
十幾只火把點起，龐涓在火光的簇擁中來到這棵大樹下，樹上的字清清楚楚：
“龐涓死此樹下”。
落款：軍師，孫。
龐涓大驚失色，驚呼道：“中廢人奸計！”
天下他就害怕孫臏一人，從內心恐懼，一個是他能力比不上孫臏，另一個是內心深處的愧疚，害怕報復。
龐涓一身冷汗，急忙命令軍士：“快退！”
話音未落，兩邊齊軍將領袁達、獨孤陳兩支伏兵，看到火光，萬弩齊發，箭如驟雨，魏軍大亂。
龐涓身中數箭，知道無法逃脫，嘆道：“後悔當初沒殺掉那個廢物，今日讓他名揚天下。”說完橫劍自刎而死。
龐英也中箭身亡，魏國軍士被射死的，不計其數。
當年龐涓下山時，鬼谷子先生曾說：“你必以欺人開始，以被人欺告終。”龐涓僞造假信，害孫臏身殘裝瘋，今天中了孫臏埋伏，鬼谷子先生真神人也。
鬼谷子又說龐涓：“遇馬而瘁。”
今日，果然死在馬陵道。
從龐涓到魏國再到現在中孫臏埋伏而死，總共十二年，正好應驗了花開十二朵之數。
此時，太子申在後隊，得知龐涓前軍中伏，慌忙命令軍隊屯紮住，沒想到田嬰一軍後面殺到，魏兵心驚膽戰，無心戀戰，一觸即潰，四散奔逃。
太子申勢孤力單，被田嬰生擒，縛在車中，田忌和孫臏統領大軍接應，殺得魏軍屍橫遍野，輕重軍器、鑼鼓帳篷散落滿地。
田嬰帶太子申獻功，袁達、獨孤陳帶龐涓父子屍首獻功，孫臏親自斬下龐涓之頭，掛在自己車上。
齊軍大勝。
當夜太子申擔心受辱，自刎而死。
孫臏嘆息不已。
大軍來到沙鹿山，正遇到龐蔥步軍，孫臏派人挑龐涓之頭在軍前展示，魏軍不戰而潰，龐蔥下車叩頭乞求饒命。
田忌要殺掉龐蔥，孫臏說：“爲惡者只不過是龐涓一人，他兒子也沒有罪，何況是他侄子？”
與田忌商議以後，把太子申和龐英二人屍首交給龐蔥，讓他回報魏王：“速向齊國上表朝貢，不然，齊兵到時，使魏國宗廟不存。”
龐蔥喏喏連聲退走。
田忌、孫臏班師回國，齊宣王大喜，大擺宴席犒勞衆將。
相國騶(zōu)忌考慮到當年私受龐涓魏賂，陷害田忌的事，心中慚愧，稱病不再上朝，派人交還相印。
齊宣王拜田忌爲相國，田嬰爲將軍。
孫臏仍然是軍師，加封一座大城給孫臏。
孫臏推辭不受，並親自手書祖父孫武《兵書》十三篇，獻給齊宣王說：“臣身爲廢人，承蒙大王不棄，接回齊國，重用我，使我的才能得到施展，現在戰敗魏國，除掉龐涓，我自己也報了仇，心願已滿。我的學問知識，都在這卷書中，留下臣也沒有什麼用了，希望大王增我閒山一片，作爲我終老之地。”
齊宣王一再挽留，孫臏去意已決，便把石閭（lǘ）山封給孫臏。
孫臏在石閭山住了不到一年，突然不見，有人說是鬼谷先生帶他成仙而去。
齊宣王把龐涓首級掛在都城大門之上，以振國威，派人向各國諸侯報捷，各國沒有不害怕的，韓、趙二國國君更是感激齊王援救之恩，親自前來朝賀。
齊宣王與韓、趙兩國商議，聯兵伐魏，魏惠王恐懼萬分，連忙派人向齊國朝賀歸附。
齊宣王約韓、趙、魏三君在博望城會盟，三國不敢不來。