始皇出巡东南，路过九嶷山，听说山上有舜的坟墓，于是望山祈祷。接着又渡江南下，过丹阳，入钱塘。因为江上有大潮，便向西绕行。在会稽山上，始皇祭奠大禹，又遥望南海祈祷，仍不忘立石歌功颂德。
立石以后，始皇也不久留，马上起程北行，越过吴郡，又到海上，再至琅玡传问方士徐福。徐福借求取仙药之名，每年领取的费用不计其数，但他没有去寻找不死药，只是在海上逍遥。这次忽然被宣召，眼见就要无法复命，亏他能言善辩，见了始皇，说连年航海，好几次就要到蓬莱仙山，可海中有大鲛鱼兴风作浪，挡住海船，所以始终没有上山求得仙药。蓬莱仙药不是不可得，只是必须先除去鲛鱼。想要除掉鲛鱼，只有挑选弓弩手乘船同去。如果看见鲛鱼，便用弓箭射它，不怕鲛鱼不死。始皇听完，不但不责怪他，而且还按照他的提议，挑选了几百个擅长射箭的人，跟随御舟前去射鱼。
这虽是因为始皇求仙心切，容易受欺，但也有另外一个原因。始皇曾经梦见自己与海神交战，没有取胜，看见海神的形状，与常人相同。等到醒来后召问有学识的人，他们答称水中的确有神，时常化作大鱼、鲛龙现身。现在，他求仙心切，有恶神暗中作祟，当然应当设法除去。始皇当时还半信半疑，现在听了徐福的话，便迷信起来，所以带了数百名弓弩手，亲自前往，誓与海神一决雌雄。一行人由琅玡起程，北至荣成山，航行了几十里，也不见有大鱼、鲛龙之类的东西。再前行至芝罘，果然有大鱼扬鬐前来，若浮若沉，还能隐隐约约看到鱼身上巨大的鳞片。各弓弩手一齐站在船头各施技艺，向鱼射去。那大鱼受了许多箭伤，霎时间血水漂流，晃悠悠地沉下水去。弓弩手欢呼跳跃，禀报始皇。始皇见“恶神”已除，命令徐福再去寻求仙药。
徐福带着六千个童男童女和许多粮食物品，航海东去。此次东行，已含有避秦的想法，准备找一处安身之地作为巢窟。也是天从人愿，竟被他找到一座荒岛。岛中草木丛生，无人居住。徐福领着童男童女在岛上眺望多时，对大家说：“秦皇要我等求取不死药，试想不死药从何而来？如果再空手回去，必定龙颜大怒，我等通通要被斩首。”众人听着，禁不住号啕大哭起来。徐福又说道：“不要哭！不要哭！我已经替大家想出一条活路。这座荒岛虽然杂草丛生，倒也是一片沃野，如果我等数千人齐力开垦、种植，他日定有收获。舟中有种子、农具，只要努力耕作，定能衣食无忧。目前，我们的粮食足够半年食用，按照这个办法，我等均可以安居乐业，既不必输粮纳税，又不致犯法受刑，岂不是一举多得吗？”众人都认为这是个好主意，立即转悲为喜，听从徐福指挥。
徐福分派男女，边垦边耕，边耕边种。半年以后，竟获得丰收，把这座荒芜的海岛，变成了饶沃的田园。后来，他们又建筑了房屋，再加上徐福体察周到，索性将童男童女配为夫妇，使得他们双宿双栖。众人都有家室，安然度日，自然不想回去，便尊奉徐福为主子，安心在那里生活。后来徐福老死，安葬岛上。相传现今日本境内，还留有徐福的古墓。
始皇把船停在海上等着徐福求得仙药，前来回报，谁料徐福一去不返，杳无音信，始皇不得不下令西去。渡河至平原津，始皇忽然觉得龙体不安，忽寒忽热，连饭都吃不下去。白天还能勉强支持，夜间便不得安眠，心神恍惚，好像见神遇鬼一样不省人事。随驾医官束手无策，给始皇吃了许多汤药，病情反而逐渐加重。左丞相李斯见始皇生命垂危，巴不得立刻赶回都城，一路上快马加鞭，不敢耽搁。到沙邱时，始皇已经气息奄奄，差不多要归天了。幸好沙邱有以前赵王的行宫，一行人暂时在这里住下。
李斯明知始皇快要死了，几次想问他如何安排后事，怎奈始皇生平最忌讳“死”字，李斯恐怕触犯忌讳，不敢贸然进言。始皇自知命不长久，就召见李斯、赵高托付后事，把皇位传于长子扶苏，并命扶苏赶快回咸阳举行丧葬。
李斯、赵高二人按照始皇的吩咐写下遗诏，呈给始皇复阅。始皇痰气上涌，睁着眼看着诏书，一动也不动。李斯以为他在留心察看遗诏，哪知他已经死去，只是双眼没有闭上。还是赵高乖巧，用手一试，知道始皇气息全无，奄然长逝，立即把诏书放在袖子里，然后才对李斯说皇帝驾崩。李斯张皇失措，急着筹办皇帝的后事，也没有工夫向赵高索取诏书了。始皇死时，整五十岁，一代暴主，就此了结一生。总计始皇在位共三十七年，从吞并六国、自称皇帝时算起，只有一十二年。
李斯筹划一番，恐怕始皇在出巡途中去世的消息传出后，引起内忧外患，便决定秘不发丧。于是将始皇棺殓放在一辆封闭的车中，对外谎称始皇还活着，一面命大队人马仍然像往常一样起行；一面催促赵高发出诏书，速召扶苏回咸阳。赵高心怀鬼胎，把诏书藏匿起来，暗地里对胡亥说：“皇上驾崩，没有听说分封其他的皇子，唯独赐书给长子扶苏。长子一回来，就会继承王位，而你什么也没有，怎不令人忧虑呢？”胡亥回答：“我明白‘知臣莫若君，知子莫若父’的道理，父皇既然没有分封其他的儿子，作为儿子的理应遵守遗命，怎么能妄自非议呢？”赵高不高兴地说：“公子错了！现在天下大权，全掌握在公子、赵高以及丞相三个人手中，希望公子早点为自己打算，不要错失良机！”
胡亥勃然大怒：“废除兄长立自己为帝，便是不义；不遵守父亲的遗诏，便是不孝；明知自己没有才能，还要为了个人的虚荣去做，便是无能。这三种事都是违背道德的，如果一意孤行，必将会把自己和国家陷于危难之中，最终葬送江山社稷！”
赵高哑然失笑道：“臣只听说汤武杀主，天下称义，没有人说他不忠﹔卫辄拒父，国人皆服，连孔子都赞许他，没有人说他不孝。从来做大事者不拘小节，做事贵在权衡变通，怎么能墨守成规呢？如果公子此时错失良机，必定后悔终生。还望公子依照臣的计策，果断决定，日后必能成就大事。”
听完这些话，胡亥有些心动，沉默许久，然后叹息道：“现在皇帝的尸体还在车里，丧礼还没有举行，怎能为了这件事去求丞相呢？”
赵高见胡亥这样说，便接口道：“时机稍纵即逝！臣自能说动丞相，公子不用费心。”说完起身离开，胡亥也不拦阻。
赵高别了胡亥，前去拜见李斯。
李斯见了他问道：“皇帝的遗书发出去了吗？”
赵高回答说：“遗书在胡亥手中，我正为了此事前来与你商议。现在皇上驾崩的消息，外人都不知道，就是留下的遗嘱，也只有我们二人知道。究竟立谁为太子，全凭我们决定，你觉得立谁比较好呢？”
李斯听完赵高的话，大吃一惊，说道：“你这话是从哪里听来的？册立君王的大事，岂是身为臣子的能非议的？”
赵高接着说：“君侯不必惊慌。赵高有五件事请教君侯。”
李斯说：“你说来听听。”
赵高说：“君侯不必问我，只需扪心自问：你的才能比得上蒙恬吗？你的功绩比得上蒙恬吗？你的谋略比得上蒙恬吗？你的声望比得上蒙恬吗？你与皇长子的情义，比得上蒙恬与皇长子的情义吗？”
李斯答：“确实都比不上蒙恬。这与你有什么关系？你凭什么指责我呢？”
赵高说：“赵高进秦宫做事二十多年，从没见过秦王封赏功臣。新皇继位后，一定会诛杀将相的后代。皇帝有二十多个儿子，都是你所熟悉的。长子武勇刚毅，如果得到王位，必定会封蒙恬为丞相，到那时，你还能保住官位、荣归乡里吗？我曾经奉命教胡亥刑律法典，见他慈仁宽厚，轻财重士，众公子没有一个能比得上，为什么不立他为君主，共成大事呢？”
李斯回答道：“你不用再说了！我身受皇恩，便听天由命，得失利害，也顾不了那么多了。”
赵高又说道：“你连安危都不能辨，又怎能称得上是明白事理呢？”
李斯生气地说：“我本是一介平民，承蒙皇上宠信，升为丞相，官至通侯，子孙都食有俸禄，这是皇帝对李家的恩泽。如果把国家的安危存亡压在李斯身上，李斯怎么能担当得起呢？况且忠臣不避讳死亡，孝子不害怕劳碌，李斯只求自己恪尽职守！希望你不要再提这些事情，否则李斯就只好得罪了。”
赵高见李斯声色俱厉，不为自己的话所动，便威胁他说：“自古以来，圣人无常道，无非是依从时务变通。现在皇帝的遗诏在胡亥手中，我已经决定听从胡亥的意旨，共谋大事。只是与你相识多年，关系非同一般，才把真相告诉你，你应该晓明利害。秋霜降，草花落，水摇动，万物作，一切皆有定数，你难道还不觉悟吗？”
李斯喟然道：“有史为证，忤逆篡位的人最终都没有好下场，我又怎么能这样做呢？”
赵高听完，故意装作很生气的样子说：“你如果还犹豫不决，赵高也不再多说，只是还有几句话留给你作为最后的忠告。如果你真心听从我的建议，就可永保相位；如果坚决不从，日后必会祸及子孙，也许用不了多久，就会有灾难降临。我实在是为君侯寒心，何去何从，请你自己定夺。”
说完，就要起身离去。李斯一想，这事关系重大。胡亥、赵高已经串通一气，非自己一人之力所能控制。如果不从，必有灾祸，可从了他又觉得违心，一时不知道该怎么办，禁不住仰天长叹，流着泪自言自语道：“我生不逢时，又遇乱世，既不能死，又不知该怎么办！陛下不负臣，臣却要有负陛下了！”
赵高见他已有些动摇，欣然告辞，回来报告胡亥说：“臣奉太子之命，前去丞相府劝说，丞相李斯愿意遵从公子。”胡亥听说李斯也愿意这样做，就与赵高密谋，假传诏旨，立自己为太子，另修书一封，给长子扶苏和将军蒙恬。他们拟好书信，盖上御玺，谎称是始皇的诏命，胡亥派遣自己的心腹，送往上郡。李斯听说了这件事，明知是赵高所为，悖逆天理，但为了自己的私利，不能不勉强与他们同流合污，好暂保富贵。所以赵高的一切密计，李斯无不赞同。赵高担心扶苏违背诏令，率先进入咸阳，沿途仍令膳夫像以前一样给皇上准备吃的，文武百官，照常奏事。始皇的卧车四面有窗帷遮蔽，外人无法看见，还以为始皇没死，都恭恭敬敬地伫立车旁。赵高等人坐在车内，随口乱说，文武百官都把他的话当做圣旨。好在途中没什么大事，所奏之事一概应允。百官看所奏之事被批准，都高兴得很，转身就去，何人敢来探察？因此赵高、李斯的诡计，始终没有被人看破。
当时正值秋季，天气寒暖无常，有时凉爽，有时炎热。始皇死后，天空一直红日高照，难免有股臭气。赵高想出一个办法，假传诏令，命令百官在车上各装一石鲍鱼。文武百官都不明白其中的含意，只因他们对始皇的专制已经习惯，无论什么命令，一律照做，这样才能保住性命。所以假令一传，百官无不照办。鲍鱼本来就有臭气，各车中都有，惹得人人掩鼻，怎能分辨出是鲍鱼的臭气，还是尸身的臭气呢？
赵高、李斯一路催赶车马，昼夜不停，越井陉，过九原，从蒙恬监筑的直道，直达咸阳。都中留守冯去疾等人出郊迎驾。赵高传旨，皇上病重免朝，冯去疾等也不知其中有诈，拥着卧车，驰入咸阳。碰巧这时胡亥的心腹从上郡回来，禀报说扶苏自杀，蒙恬被囚禁，胡亥、赵高、李斯三个人都很高兴。
