公元前343年，齐威王重新起用田忌，拜田忌为大将，田婴为副将，孙膑为军师，发兵五万去救韩国。孙膑又使出他的老办法来了，他不去救韩国，直接去打魏国。得到了本国告急的信儿，只好退兵起回去。赶到他回到魏国的边，齐国的兵马已经进去了。庞一察看齐国军队扎过营的地方，发现了齐国的营盘占了很大的地方，叫人数丁数地下做饭的炉灶，足够供十万人吃饭用的庞泪吓得说不出话来，他想:“齐国有十万大军进了国的本土，一时里怎么也不能把他们打出去。”
第二天，庞涓带领大军到了齐国的军队第二回扎过营的地方，又数了数炉灶只有够供五万来人用的了。他想:“这是怎么回事?”第三天，继续往回走，他们迫到了齐国的军队第三回扎过营的地方，仔细数了数炉灶，就算出大约也就剩了两三万人了。庞这才放心了，他笑着说:“还好，还好t齐国人都是胆小的。”
庞的侄儿庞葱问他:“您怎么知道他们胆儿小呐?”庞笑了笑说:“什么事情都得仔细调查。我三次数了他们的炉灶，就全明白了。十万大军到了魏国，才三天工夫，就逃了一大半。田忌呀田忌!这回是你自己来送死，看你逃到哪儿去!上回桂陵的仇，这回可得报了。”他就吩咐大军整天整宵地按着齐国军队走的路线追上去。他们这一追，一直追到马陵[在河北省大名县东南]，正是天快擦黑的时候。马陵道是在两座山的中间，山道旁边就是山涧。这时候正是十月底，晚上没有月亮。
庞涓恨不得一步迫上齐国的军队。虽说是山道，反正是本国的地界就吩咐大军顶着星星往下赶。忽然前面的士兵回来报告，说:“前面山道给木头堵住了。”庞涓骂着说:“这也值得喊叫的吗?齐国人打算往北逃回本国去，怕咱们今天晚上追上他们，就堵住了道儿。大伙儿一齐动手把木头搬开不就结了吗?”庞涓上前亲自指挥士兵，就见道旁的树全砍倒了，只留着一棵最大的没砍。他奇怪为什么单单留着这一棵呐细细瞧去，那棵树一面刮去了树皮，露出一条又光又白的树来，上面影影绰绰，好像还写着几个大字，就是看不清楚。庞涓就叫小兵拿火来照。
有几个小兵就点起火把来。庞涓在火光之下，看得非常清楚。上面写的是:庞涓死此树下!”庞涓心里一急，连忙说:“哎呀!又上了当了!”回头对将士们说:“快退!快……”第二个“退”字还没说出，也不知道有多少支箭，就象下大雨似地冲他身上射来。原来孙膑成心天天减少炉灶的数目，引诱庞追上来，早就算准了庞涓到这儿的时辰，左右埋伏着五百名弓箭手，吩咐他们说:“一见树下起了火光，就一齐放箭。”
一会儿，山前山后，山左山右，全是齐国的士兵，把魏兵杀得连山道都变成血河了，直闹到东方发白，才安静下来魏国的士兵不是投降了，就是跑了，那些没投降、没跑了的全都躺在地下，再也起不来了。齐国的军队带着俘虏和战利品从原道回去。走了一程，碰见了魏国后队的兵马，领队的将军正是庞涓的侄儿庞葱。
孙脑叫人挑着庞涓的人头给他瞧，庞葱立刻下马跪着求饶命。孙膑对他说:“我让你一条活路，赶紧回去，叫魏王上表朝。要不然，魏国的宗庙56也保不住啦!”庞葱连连磕头，捧着脑袋逃回去了。魏惠王打了个大败仗，只好打发使者向齐国朝贡。
韩国和赵国的国君更加感激齐国，都去朝贺。齐国的威名打这儿起就大了起来了。相国驺忌告了病假，交出了相印。齐威王就拜田忌为相国，还要加封孙膑。孙膑不愿受封，他亲手把十三篇兵法写出来，献给齐威王，辞了官职，隐居起来了