公元前210年冬，秦始皇游会稽途中患病，派身边的蒙毅去祭祀山川祈福，不久秦始皇在沙丘病死，死讯被封锁。
中车府令赵高这时得宠于公子胡亥，他想立公子胡亥，于是就同丞相李斯、公子胡亥暗中谋划政变，立胡亥为太子。因早先赵高犯法，蒙毅受命公正执法，引起赵高对蒙氏的怨恨。
胡亥即位，便遣使者以捏造的罪名赐公子扶苏、蒙恬死。扶苏自杀，蒙恬内心疑虑，请求复诉。使者把蒙恬交给了官吏，派李斯舍人来代替蒙恬掌兵，囚禁蒙恬于阳周。胡亥杀死扶苏后，便想释放蒙恬。
但赵高深恐蒙氏再次贵宠用事，对己不利，执意要消灭蒙氏。便散布在立太子问题上，蒙毅曾在始皇面前毁谤胡亥，胡亥于是又囚禁了蒙毅。子婴力谏，认为不可诛杀蒙氏兄弟。胡亥不听，杀蒙毅。又振人前往阳周去杀蒙恬。
使者对蒙恬说：“你罪过太多，况且蒙毅当死，连坐于你。”蒙恬说：“自我先人直到子孙，为秦国出生入死已有三代。我统领着三十万大军，虽然身遭囚禁，可我的势力足以背叛。但我知道，我应守义而死。
我之所以这样做是不敢辱没先人的教诲，不敢忘记先主的恩情。昔日周成王初立年幼，周公旦背负成王上朝，曾断指起誓忠心为主，终于平定了天下。
及成王长大，却听信谣言，周公旦被诬逃往楚国。后来成王终于反悟，杀了进谗言的人，请回了周公旦。所以《周书》上说：‘君王办事要反复考虑’，我蒙氏一家对君王忠心无二而反遭斩杀，这一定是有邪臣作逆谋乱，内部倾轧的缘故。
周成王犯了错误而能改过自新，终于使周朝昌盛；夏桀诛杀关龙逢，商纣诛杀王子比干而不后悔，最终身死国亡。所以我认为犯了过错可以改正，听从劝谏可以觉醒。反复考虑是圣君治国的法则。
我的这些话，并不是求得免罪，而是准备为忠谏而牺牲，希望陛下为天下万民着想，考虑遵从正确的治道。”使者说：“我只是受诏来处死你，不敢把将军的话传报皇上。”
蒙恬喟然长叹道：“我怎么得罪了上天？竟无罪而被处死？”沉默良久又说：“我的罪过本该受死啦，起临洮，到辽东筑长城，挖沟渠一万余里，这其间不可能没挖断地脉，这便是我的罪过呀！”于是吞药自杀。