公元前225年，魏王假投降，至此，三晉全部滅亡。秦王政將矛頭轉南指向楚國，發兵之前，秦王政在為派多少兵力與主將人選而發愁。首先召見十分信賴的青年將領李信，問道：“如果由你領兵伐楚，需要多少人馬？”李信回答說：“二十萬足矣。”秦王政又召見王翦，問了同樣的問題，王翦回答說：“非六十萬大軍不可。”秦王政心想：看來王老將軍真的老了，如今都變得膽怯了。於是便任命李信為主將，率領二十萬秦軍，南下攻打楚國。王翦的建議未被採納，便告老還鄉，稱病不出。

李信與蒙恬兵分兩路，蒙恬攻打寢邑，李信則率軍攻打平輿，攻破平輿後，李信一路高歌猛進，順利奪取楚國都城鄢郢。率軍繼續前進，欲與蒙恬在城父會合。

李信連戰連捷，對楚軍放鬆了警惕，沒有注意到項燕正率領楚軍悄悄尾隨。楚軍跟了三天三夜，最終找準機會發動突襲，一舉擊潰毫無防備的秦軍。

秦王政聽到奏報，非常惱怒，後悔沒有聽王翦的建議，立即乘車趕到頻陽，親自向王翦表達歉意，王翦先是推辭說：“老臣年老體衰，大王您還是另擇良將吧。”秦王政繼續道歉，王翦又說：“如果大王您堅持要我出征，我還是一樣的要求，非六十萬大軍不可。”秦王政說：“就依將軍的謀劃。”

六十萬大軍，幾乎是秦國全部兵力。大軍出征前，秦王政親自為王翦送行，王翦趁機請求賜予田地，說是為子孫積攢產業，出征後，王翦又連續五次派使者向秦王政請求封賞。其實，之所以這麼做是因為王翦深知秦王政生性多疑，現在全國之軍盡在他手，討要封賞表現出貪戀財產的樣子反而會打消秦王政的猜忌之心。

楚國得知王翦率領六十萬大軍前來，也召集全國兵力，由項燕統領，迎擊秦軍。王翦抵達平輿後，採取深溝高壘的守勢，楚軍屢次挑釁，秦軍始終固守不出。王翦讓士兵們天天訓練休整，為他們提供上等飲食，並且與士兵們同吃同住。

楚軍見秦軍拒不出戰，便想回師都城，王翦見楚軍撤退，趁機發兵追擊，在蘄城擊敗楚軍，楚將項燕自殺。隨後，王翦乘勝追擊，消滅殘餘楚軍勢力，一舉擒獲楚王負芻（讀除），楚國滅亡。

最終，秦國先敗後勝，成功滅掉了楚國，但楚人依然暗中集結，伺機反秦，直至秦朝末期，依然流傳著“楚雖三戶，亡秦必楚”，而且首舉反旗的陳勝、吳廣便是以“張楚”為國號，後來的項梁、項羽叔侄也是打著楚的旗號反秦，這些都是秦國滅楚的“後遺症”。

最後大家認為秦始皇為什麼會錯用李信呢？竊以為：主要是因為在公元前226年，王翦的兒子王賁曾率軍攻打楚國，一連奪取十餘座城池，而且當時已經攻滅三晉，秦始皇對滅楚形勢過於樂觀。