秦始皇三十七年，即前210年，秦始皇外出巡游，在平原津这个地方病倒了。秦始皇对“死”字很忌讳，于是群臣中没有人敢提始皇死后的事。不久，秦始皇病情加重，他才命令中军府令掌管符玺的赵高给长子扶苏写诏书，说：“回来治丧，到咸阳会合后安葬我。”诏书已经封好，在赵高那儿。但为了让自己能够永远地享受荣华富贵，赵高没有交给使者送出。
七月二十日，秦始皇在沙丘平台宫(今河北广宗县西北)驾崩。因为君主在外驾崩，丞相李斯害怕各皇子争位引发天下大乱，因此秘不发丧。把棺材藏在有帘子遮荫的车子里，由秦始皇以前宠幸的宦官在车中假冒秦始皇，偷偷运回咸阳。只有胡亥、赵高还有受宠幸的宦官等五六人知道这件事。
胡亥与赵高当初，秦始皇尊宠蒙氏兄弟，对他们十分信任，蒙恬在外为将，驻守边疆，抵御匈奴。蒙毅在朝中参与谋划，有忠信之誉，就算是位居将相的人也不敢与他们有所争执。赵高从小就被阉割了，秦始皇听说他天生神力，又精通刑狱法令，就提拔他当中车府令，让他教导胡亥怎样断案。胡亥很宠信他，赵高越来越张狂。赵高犯罪，秦始皇让蒙毅处理，蒙毅认为赵高依法应当处死，秦始皇看在赵高办事机敏的份上，就把他赦免了。从那时起，赵高开始怨恨蒙氏兄弟。
赵高向来受胡亥宠幸，又怨恨蒙氏兄弟，于是秘密劝说胡亥，请求假造始皇命令杀死扶苏，立胡亥为太子。胡亥同意了他的计划。赵高又说：“不和丞相合谋，恐怕大事难以办成。”于是去见丞相李斯，说：“始皇给扶苏的诏书与符玺，都在胡亥那儿。立谁为太子，就凭丞相您与我二人说了算。您看这事如何?”李斯说：“怎么能说这种亡国之言!为人臣子是不应当议论这些的!”赵高笑了笑，问：“您在才能、谋略、功劳、人缘以及是否受扶苏宠信，这五个方面能否与蒙恬相比?”李斯回答：“比不上。”赵高说：“是啊，一旦扶苏即位，一定会任用蒙恬为丞相，那时您就不能够身怀列侯印玺而荣归故里了。胡亥仁慈忠厚，可以做继承人。希望您考虑周详，决定此事!”
李斯认为赵高说的话有道理，决定与赵高合谋，假称得到始皇诏令，立胡亥为太子。另外伪造了一封诏书给扶苏，责备他不能开辟疆土，建立功业，反而屡次上书，直言诽谤，日夜抱怨，怕不能回来做太子，赐死。大将蒙恬不但没有监督好太子，却参与他的谋划，也一并赐死，将军权交给副将王离。扶苏看完诏书，哭了起来，进入内室想要自杀。
蒙恬却十分清醒，说：“陛下在外巡游，还没有立太子，命令我率三十万军队驻守边界，而让公子您监督，这是国家的重任!现在只不过一个使者来，你就自杀，你怎么知道这不是个骗局?将事情了解清楚以后再死，也不算晚。”扶苏对蒙恬说：“父亲命令儿子死，这是天经地义的，还有什么可了解的?”说完就自杀了。蒙恬不肯自杀，使者就把他交付给有关官吏，囚禁在阳周。又将护军一职更换为李斯的手下，然后使者就回去报告了。胡亥听说扶苏已死，就想释放蒙恬。正好蒙毅为始皇出巡而祈祷山川，回来时路过，赵高就对胡亥说：“先帝一开始是想立贤能的你为太子的，而蒙毅劝谏说不可以，不如斩草除根，把他杀了!”于是把蒙毅囚禁在代郡。
赵高与胡亥见所有反对自己的势力已除去，于是派人护送始皇的尸体回京。当时正值酷暑，装载棺材的辒车发出臭气，于是下令随从将一些鲍鱼装在车上，用鲍鱼的臭味掩盖尸体的腐臭。车队走直道到达咸阳，之后才将始皇去世的消息发布。
秦始皇安葬后，胡亥打算杀掉蒙毅。他的侄子子婴劝他不要杀害功臣。可是胡亥这时候只听赵高的话，把蒙毅杀了。蒙恬听到消息，也服毒自杀了。就这样，皇子胡亥继承了皇位，史称秦二世。
昏庸的胡亥肆意放纵自己的欲望，除了常年的无偿劳役外，农民的赋税负担也日益加重，最终导致了陈胜吴广起义的爆发。各地称王割据的不计其数，陈胜的属将之一周文领兵十万直奔函谷关而来，秦的末日终于到了。最后胡亥被逼抽剑自刎，死在最宠信的奸臣赵高之手。秦二世胡亥是秦朝的第二个皇帝，也是最后一个，他使秦始皇希望皇位传万世万代的好梦彻底破灭了。桓宽的《盐铁论》中指出：“秦使赵高执辔而覆其车。”实际上，胡亥成了赵高扩大自己权力的工具。