战国时期，孙膑和庞涓拜鬼谷子为师学习兵法，同学期间情谊深厚，结拜为兄弟。
庞涓听到魏国以优厚的待遇招求天下贤才，决定下山谋求富贵。临行前对孙膑说：“如果我能获得重用，一定来接孙兄共同建功立业。”
庞涓见到魏王，倾尽胸中所有，并保证说：“若用我为大将，六国就可以在我的把握之中！”魏王于是任命他为元帅。庞涓率军连连打败入侵的诸侯小国，宋、鲁、卫、郑纷纷前来朝贺。后来又打败了强大的齐国，更加提高了魏国的声威与地位。
在庞涓忙于建功立业之时，孙膑仍在潜心苦学。鬼谷子见孙膑诚挚正派，就把孙子兵法传授给了他。
魏王请孙膑下山辅佐自己，孙膑以为是庞涓的推荐，到魏国后先去看望庞涓，并住在他府里。庞涓表面表示欢迎，心里却很是不安。
魏王要试一下孙膑的才能，让孙庞二人表演阵法。庞涓之阵，孙膑一眼就能看懂，并指出如何攻破；而孙膑的布阵，庞涓却茫然不识，只得请教孙膑，孙膑一五一十告诉了他。庞涓因此暗暗嫉恨。
为了除掉孙膑，庞涓骗取了孙膑的笔迹，伪造书信陷害孙膑私通齐国使者，早有背魏向齐之心。魏王不知有诈，令人用尖刀剜去孙膑的膝盖骨，又在他脸上刺下“私通敌国”四个字。
庞涓假惺惺地去看望孙膑，还泪流满面，亲自为孙膑上药，无微不至地照料他。一个月后，孙膑虽然伤愈了，但却成了残疾人。
孙膑并不知这一切都是庞涓所为，他总想为庞涓做点什么以报答他。庞涓见时机已到，就说：“你就把鬼谷子先生所传的孙子兵法写出来吧。”
孙膑夜以继日地在竹简上写起来。照顾他起居的人知道庞涓要害死孙膑，偷偷把消息告诉给他，孙膑这才恍然大悟。
第二天，孙膑忽然大叫一声，昏倒在地，大呕大吐，两眼翻白。醒过来后神情恍惚，竖目大骂，推翻书案，抓起已写好的竹简扔进了火盆。
庞涓听到手下汇报，急慌慌跑来。孙膑看到他，趴在地上磕头求饶，揪住他的衣服喊：“鬼谷子先生救我！”
庞涓怀疑孙膑是装疯，命令把他拽到猪圈里。孙膑浑身污秽不堪，披头散发地在泥水中翻滚。庞涓又派人悄悄送去食物，孙膑一把打翻食物，厉声大骂：“你又要毒死我吗？”来人捡起猪粪给他，孙膑接过来就往嘴里塞。庞涓这才放下心来，任孙膑满身粪水到处乱爬。
真正知道孙膑是装疯避祸的，只有当初向魏王推荐孙膑的人，他就是赫赫有名的墨子。墨子把孙膑的境遇告诉了齐国大将田忌，并对孙膑的杰出才能极力推崇。田忌把情况报告给齐威王，齐威王要他无论用什么方法，都要把孙膑救出来。
一个夜晚，田忌设计使孙膑脱离了庞涓的监视，然后让他快马加鞭逃离魏国。等庞涓发现时，已经晚了。
孙膑到了齐国，齐王十分敬重他，田忌对他更是礼遇有加。
齐国君臣之间常以赛马为乐，孙膑给田忌出主意，以三等马与齐王的一等马比赛，以一等马与齐王的二等马比赛，以二等马与齐王的三等马比赛。田忌按孙膑的话去做，赢了齐王一千金。只这一件小事，齐国上下对孙膑无不交口称赞。
孙膑逃走不久，庞涓兴兵进攻赵国，围住赵国都城邯郸，赵国派人到齐国求救。齐王命田忌为将，孙膑协助救赵。
田忌要直奔邯郸，孙膑建议直袭魏国襄陵，迫使庞涓弃赵自救。田忌按计行事，不费吹灰之力使邯郸脱险，又在庞涓回救途中大胜魏军。庞涓这才知道是孙膑在齐国相助。
庞涓派人贿赂齐国相国邹忌，要他除掉孙膑。齐王中计，削去了田忌的兵权，罢免了孙膑。
庞涓大喜：“孙膑不在，我可以横行天下了！”不久，就统兵攻打韩国，韩国向齐国求救。
恰值齐威王逝世，其子齐宣王继位，知道田忌、孙膑是冤枉的，就恢复了他们的职位。听到齐宣王召集群臣商议韩国求救之事，邹忌主张不救，田忌等人极力要求去救，只有孙膑含笑不语。
宣王问他该怎么办。孙膑道：“我们应该‘救而不救，不救而救’。不救，则魏灭韩，必危及我国；救，则魏兵必先与我军开战，要大伤我国元气。大王先答应救韩，韩国必然坚持与魏国死战。等到两国都疲惫至极，我们再出兵击魏，这样出力少而建功多，不是更好吗？”
宣王佩服得鼓起掌来，命田忌、孙膑统兵，伺机救韩。
韩魏打了一段时间，齐军按孙膑的谋划，突袭魏国都城大梁。
庞涓闻讯，暴跳如雷，大骂孙膑狡猾，气冲冲地亲自率师迎战。孙膑对田忌说：“庞涓心怀愤怒、挟势而来，不如如此这般……”
庞涓赶回魏国，齐军已经撤离，庞涓掉头追击，决心拼个你死我活。追击前，派人去查看齐军的灶迹，听说竟有十万之多，吃了一惊；待追了一天，再数灶迹，只剩五万，遂转忧为喜；到第三天，知道只有三万个灶了，庞涓抑制不住冲动，下令全速追赶。
自负的庞涓不知早已中了孙膑的计谋。孙膑在马陵道设下埋伏，命人在一棵大树上刻下“庞涓死此树下”六个大字。又在附近安排五千弓弩手，只等树下火把点亮，就一齐放箭。
庞涓赶到马陵道时已近黄昏。士兵报告谷口有断树乱石堵住道路，庞涓说：“这说明敌军畏惧，快，搬开障碍冲锋！”说罢，一马当先冲入峡谷。
庞涓进入谷中，被一棵大树挡住去路，隐约见到树干上有字迹。此时，天色已黑，无星无月，冷风嗖嗖，山鸟惊啼。庞涓令人点亮火把，亲自上前辨认。等到看清，大喊一声：“我中计了！”话音未落，箭如骤雨，庞涓浑身上下像刺猬一样，栽倒在地，一命呜呼。