首先趙高是胡亥的老師，胡亥很喜歡趙高這個老師，而且胡亥能夠登上皇帝的寶座，也全靠這個老師鼎力扶持的，所以自然是對趙高言聽計從，而李斯呢，雖說扶持胡亥上位也是出過力的，但是手段就沒有趙高那麼高明瞭。

胡亥把朝野大事交給趙高代理，於是不再上朝，一味尋歡作樂，決斷之權大部落到了趙高的手中。隨著權力的擴大，趙高的野心也不斷地膨脹，將眼光轉向了一人之下、萬人之上的丞相之位。因此，除掉李斯在他的心目中顯得日益迫切了。

李斯面對危局，屢次想進見二世，二世只是不許。趙高見此情形，假意問李斯：“現在關東反叛的盜賊如此囂張，但皇上仍然聲色犬馬，毫不關心。我本想勸阻一番，無奈位卑言微。丞相乃先帝重臣，說話有分量，為何不進諫呢？”李斯苦笑搖頭：“我何嘗沒有想過。只是現在陛下常居深宮，很難見到，我找不到機會啊。”趙高見李斯已上鉤，表面卻不動聲色：“只要丞相肯進言，卑職一定留心，瞅到皇上有空閒，立即來稟報。”李斯自是感激不盡。

趙高深知胡亥已沉湎於酒色而不能自拔，當然就十分反感別人在他玩興正濃的時候來打擾。於是，每當看到胡亥歌舞狂歡，與眾姬妾廝混時，趙高就派人通知李斯：“皇上正閒著，可以奏事。”李斯趕忙去求見，一連幾次，都是如此。

二世非常惱怒，破口大罵：“李斯這老賊，竟敢拿朕尋開心!我閒著的時候他不奏事，偏我宴飲正酣之時再三掃我興致。難道是看朕年輕，瞧不起朕嗎？”趙高在一旁，立即應聲說：“哎呀!如果丞相真這麼想，那就糟了！沙丘之謀，丞相也是參與者。現在，陛下做了皇帝，他卻沒撈到多少好處，必定懷恨在心。大概他是想讓陛下實行分封，立他為王呢！”趙高又說道：“另外，還有一事，陛下不問，臣還不敢直言相告。”胡亥厲聲問：“莫非又與李斯有關？”趙高拜了兩拜，接著說：“丞相的長子李由現任三川郡守，造反鬧事的賊子陳勝等人與丞相本是同鄉。正是因為這層關係，所以盜賊們經過三川的時候，李由也不組織攻擊，致使事端越鬧越大。臣還聽說李由與陳賊有過書信往來，由於還沒有得到真憑實據，才不敢貿然奏知聖上。”胡亥立刻就要審辦李斯，並當即派人去調查李由通盜一事。李斯知道後，才恍悟自己中了趙高的圈套。他上書給二世，一面申訴自己的冤屈，一面指出趙高“有邪佚之志，危反之行”，提醒二世當心。然而此時的胡亥，早就被趙高完全迷惑，他將李斯的申訴書交給趙高過目，囑其小心。趙高佯作悲傷，悽悽慘慘地說：“丞相父子謀逆之心已久，所擔心的就臣一人。臣死不足惜，只是擔心陛下的安危。”他安慰趙高道：“愛卿不必掛心，有朕在，誰敢動你。”自此趙高更加肆無忌憚。過了幾日，李斯邀同將軍馮劫和右丞相馮去疾聯名上奏二世，建議暫停阿房宮的工程，減少邊區戍守和轉輸，以緩解民憤。二世對李斯本就有怒氣，這下一觸即發。他咆哮道：“這些都是先帝開創的功業，必須繼續從事!如今我才即位兩年，就蜂盜並起，完全是因為你們鎮壓不力所致，卻想罷先帝之所為。你們身為兩朝重臣，上無以報先帝，次不為朕盡忠，還有何資格佔著丞相、將軍的位子 ！”說罷，下令將他們交付司法官審辦。馮去疾、馮劫非常痛心，為了不受羞辱，不久便在獄中含恨自殺。胡亥派趙高審訊李斯父子謀反的案件，趙高天天嚴刑逼供，直打得李斯皮開肉綻，體無完膚；李斯實在受不住，只得招了假供。他之所以不自殺，是因為自思有雄辯之才，又是秦王朝的有功之臣；而且，自己也的確沒有謀反，說不定透過上書二世就會赦免他。可是李斯不知知道，進諫之路已完全為趙高一黨把持，申訴書全落入了趙高手中。 趙高將書撕個粉碎：“囚犯還有資格上書！”為了堵住李斯嘴。他派自己的親信扮成御史（監察官）、謁者（官名，為國君掌管傳達）、侍中（官名，秦時設五人，往來殿內、東廂奏事），輪番提審。若李斯以實情相對，則施行拷打，直到李斯堅持假供不再改口為止。後來二世真的派人來審訊他，李斯以為還是和以前一樣，就仍以假口供對之。胡亥看到口供後，以為李斯真想謀反，對趙高感恩戴德：“如果不是愛卿，朕幾乎被丞相出賣了!”等到調查“李由通盜”的使者到三川時，李由已為項梁帶領的起義軍所殺。趙高見死無對證，便又欺騙二世說已將其就地正法。二世二年（公元前208年）七月，經過一系列策劃，李斯的罪名終於被趙高羅織而成，再也無法改變了。奔赴腰斬刑場的李斯，悔恨交加卻為時晚矣。李斯臨死前已看到到了秦必亡的氣息：“今反者已有天下之半矣，而心尚未寤也，而以趙高為佐，吾必見寇至咸陽，麋鹿遊於朝也。”秦朝的氣數，在胡亥與趙高的統治下，已喪失殆盡。