長平之戰後,秦國統一天下基本上已經毫無懸念,唯一需要考慮的問題就是這還需要多長時間,怎麼具體進行,並且需要付出多大代價,因為雖然東方六國已經沒有能力單獨對抗秦國,但他們如果聯合起來仍然是一個不小的威脅,雖然六國各自心懷鬼胎的問題已經無解,這也是多次合縱不能成功的原因。在這樣的情況下,秦始皇繼位。他是秦昭襄王的重孫。昭襄王死後,其子安國君贏柱繼位,是為秦孝文王,但即位三天便去世,其子異人繼位,是為秦莊襄王。莊襄王在位三年後也去世了,年十三歲的嬴政便繼位為王。
嬴政繼位之初,朝政由丞相呂不韋與太后趙姬把持,直到七年後成年才正式親政,在長平之戰後的幾年修養生息,再加上近十幾年王權政治的常年變動和不穩定,使得近二十年秦國都沒有對東方六國發動大的征戰,但這一切,在嬴政收回權力後(公元前237年,嬴政免除呂不韋相權,秦國大權全部迴歸嬴政手中)後便發生鉅變。
公元前236年,即嬴政完全把控秦國的次年,秦國發起滅六國的統一戰爭。此時趙國與燕國發生戰爭,秦國藉口救燕攻趙,奪取大片土地。但趙國的抵抗也十分強烈,從公元前236年到公元前230年這幾年間,秦國一直處於與趙國的拉鋸戰中,統一程序在前期並不順利。公元前231年,魏國與韓國迫於秦國的軍事壓力,把部分土地獻給秦國,次年,嬴政派內史騰攻韓,韓王安被俘虜,韓國滅亡,秦在韓地設潁川郡。
同時期,趙國國內大旱,秦將王翦楊端和分兵兩路攻打趙國,但被趙將李牧、司馬尚阻擊,軍事進攻再次陷入僵局。秦不得已使反間計騙得趙王撤換掉司馬尚,殺了李牧,趙國軍隊失去優秀將領領導,因此大敗,秦軍攻到邯鄲城下,趙王投降,趙國滅亡。不願投降的趙公子嘉逃到趙國北方的代郡割據自立為代王苟延殘喘。滅趙後,秦國順勢派王翦辛勝攻打燕國,燕代兩國出兵抵抗,但被擊敗,燕國國都被攻佔,燕王喜逃到燕國的遼東地區,秦將李信繼續追擊,燕王喜不得不殺了太子丹與秦求和。
公元前226年,韓國舊都爆發了叛亂,秦國平定了叛亂,並處死了韓王安。次年,秦派王賁進攻魏國,王賁引黃河水灌入魏國國都大梁城,魏王投降,魏國滅亡。同年,李信與蒙武率領二十萬秦軍攻打楚國,但被楚將項燕擊敗。嬴政又再次出兵六十萬,由王翦率領再度攻打楚國,最終打敗楚軍,項燕自殺,秦軍攻入楚國都城壽春,楚國太后李嫣嫣自殺,楚王負芻被俘,故地被設定為九江郡、長沙郡。公元前222年,王翦平定了楚國的江南地,降伏了越國國君(越國相當於楚國屬國),楚國全境被征服,楚國滅亡。同年,嬴政派王賁攻打燕國的遼東,燕王喜被俘,燕國滅亡。平定遼東後,王賁又回師攻打代國,公子嘉被俘,代國滅亡,兩國故地被設定為遼東郡和代郡。公元前221年,攻滅了燕國和代國的王賁順勢從燕地南下攻齊,齊王建投降,齊國滅亡。至此六國全部被滅,中原統一。
中原統一後,嬴政繼續計劃擴張,開啟了南征百越的戰爭。公元前219年,也就是中原統一僅僅兩年後,秦始皇派遣尉屠雎發兵五十萬向南攻打百越地區,這場戰爭十分艱難,百越人隱藏在深山老林中,不肯投降秦軍,在晚上攻打秦軍,尉屠雎本人也戰死了,秦軍傷亡數十萬。秦又徵發百姓前去耕戍,以站穩腳跟。
征服了南方百越地區後,對北方遊牧民族的作戰提上日程。匈奴人此時已經進入奴隸社會,已經有了建構成奴隸制國家的雛形,並且趁著中原大戰的時機南侵,對中原構成威脅。公元前215年,嬴政派大將軍蒙恬率領三十萬大軍北擊匈奴,並收復了河套地區,設定九原郡,又把秦燕趙三國的原來的長城增修連線起來,構建了萬里長城作為防禦北方遊牧民族襲擊的要塞。