赵国方面，当时赵国除了有强秦的威胁外，中山国也是赵国的一个心腹之患。中山自魏文侯时期复国后，便雄据在河北中部一带，几乎将赵国一分为二。在赵武灵王即位以前，就依持齐、魏两国的支持，侵略赵国，成为赵国安全的最大威胁，所以当时的赵武灵王有感而言：“今中山在我腹心，北有燕，东有胡，西有林胡、楼烦、秦、韩之边，而无强兵之救。”基于这种严峻的形势，赵武灵王除了有胡服骑射的改革计画外，还打算发动消灭中山的战争。
中山国方面，初期的中山国采行中立外交，在马陵之战後便改为与齐、魏结盟以对抗赵国。魏国犀首(即公孙衍)发起倡议“五国相王”，“千乘之国”中山国称王之事引起齐国的不悦。燕国因子之而发生内乱，齐国率军入侵，中山国也背弃了同盟，率军北略燕国。齐国入侵燕国的行动，引起了中原诸国强烈反对。中山国因侵燕与燕国结恶。在中原其他国家中也被孤立了，使得中山国外交处境日益坚困。
中原方面，此时的中原局势，齐国方面，孟尝君成为齐相后，便策划著联合其他国家共同攻秦。齐宣王写信给楚怀王要求合力组织攻秦，楚国就和齐国相合。但在公元前307年，秦昭王新立，因秦君的母亲是楚人，楚国于是和秦国联姻结盟。魏、韩两国因秦国的攻势与齐国联合，并于公元前301年及前298年向楚、秦发动合纵战争。楚国因楚怀王外交失当而陷入内外交困的情况。至公元前298年以后又形成了秦、赵、宋与齐、韩、魏的对峙局势，齐、秦双方都疲于战斗，无力干预赵灭中山的事。而北方燕国因公元前313年齐国入侵而国力大衰，在燕昭王的治理下，国力逐渐恢复。
初战失利
公元前308年(赵武灵王十八年)，赵武灵王前往边境进行实地考察，到达九门(今河北省藁城市西北)，修筑野台，观察齐国与中山国的边境情况。并派遣李疵观察中山国国情。
李疵报告说：“中山可伐也，君不亟伐，将後於燕。”听了李疵的汇报後，公元前307年(赵武灵王十九年)，赵武灵王在信宫大会群臣，召见肥义共商天下大事，一直商量了五日后，向北攻取中山国的国土，一直打到房子(今河北省高邑县西南)，燕国乘此时机挥军入侵。中山国全力打败了赵军对房子的进攻，并占领了赵国的鄗邑(今河北省柏乡县北)后，又挥师北上打败了入侵的燕军，杀死其大将。
胡服骑射
赵武灵王在房子战败后，前往到达代国，向北行到达无穷(大约在今河北省张北县北)，向西行到了黄河，登上黄华山(约山西省西北近黄河处)，便说了：“胡地中山，吾必有之。”谋画胡服骑射的改革，即教导民众穿胡人服装，练习骑马射箭以富国强兵，得到了一些有力大臣如楼缓、肥义的支持，但赵氏贵族却持反对态度。经过赵武灵王耐心细致地说服，终于使他们转变观念，支持改革。
五伐中山
公元前306年(赵武灵王二十年)，赵武灵王攻取中山之地，军锋抵达宁葭(今河北省石家庄市西北);同年向西攻取林胡之地，军锋抵达榆中(今内蒙古东胜一带)，林胡王献马求和。为了防止列国的干预，派遗使者楼缓至秦国，仇液至韩国，王贲至楚国，富丁至魏国，赵爵至齐国，进行外交活动。
公元前305年(赵武灵王二十一年)，赵武灵王大举进攻中山，赵“以二十万之众攻中山”，兵分二路。南路军队由赵武灵王总领，以赵袑统领右军，许钧统领左军，赵章统领中军，向中山国腹地出击。北路军队由牛翦统率骑兵组成的军团，赵希统率胡、代兵马。赵与率军前往陉县(今河北省无极县东北)，骚扰中山国的大后方。北路军队在曲阳(今河北省曲阳县城西)会合，攻取了丹丘(今河北省曲阳县西北)、华阳(今河北省曲阳、涞源西南)与鸱之塞(今河北省华阳县东北)。赵武灵王总领的南路军队，取得了鄗、石邑(今河北省鹿泉市南)、封龙(今河北省元氏县西北)、东垣(今河北省正定县)。此次中山国失去了三分之一以上的国土，迫于无奈，只好割让四邑求和，赵国因为一时无法控制占领的中山国腹地诸邑，答应求和的要求，在取得四邑之后，便暂时撤军而回。
中山国割四邑给赵，与赵国和平状态并未维持多久。公元前303年(赵武灵王二十三年)，赵国再次进攻中山国。
公元前301年(赵武灵王二十五年)，赵国再次进攻中山国，攻入中山国国都灵寿(今河北省灵寿县)，中山王