秦惠王更元三年（公元前322年），魏惠王由于惠施的與齊連橫策略的失敗，采用秦相張儀的秦韓魏合縱伐齊楚的合縱策略，逐走惠施，任張儀為魏相。但由于秦國的真實目的是削弱韓魏，被魏惠王識破，張儀被逐。秦惠王更元六年（公元前319年），魏國任命公孫衍為相，楚、齊、趙、韓、燕、義渠六國合縱攻秦，推楚懷王為縱長。秦惠王更元八年（公元前317年），義渠趁秦與三晉大戰，攻擊秦國西部地區，大敗秦軍。秦惠王派自己的異母弟公子疾在東部戰場戰勝三晉聯軍，虜其將申差，敗趙公子渴、韓太子奐，斬首八萬二千。義渠退兵，魏國合縱失敗。
秦惠王更元十三年（公元前312年），秦、韓、魏三國合縱攻楚，楚國大敗。三國接著又打敗了楚國的盟友齊國。秦國占領了楚國的漢中，使秦國本土關中與巴蜀地區連成一片。
秦國在秦惠王朝是一個大發展時期，不僅打通了中原通道，而且奪取了魏國的河西郡和上郡，攻滅了巴蜀，占領了漢中，使秦國的領土面積驟然擴大了數倍。更重要的是，巴蜀、漢中與秦國的本土關中一樣，是當時第一等的良田。
秦國能夠占領巴蜀，純屬偶然。巴、蜀是兩個非常古老的王國，有著自己的文化傳統，文明程度很高，國力也很強大。巴、蜀所在的四川、重慶地區多山，入蜀通道以守難攻。楚國、秦國與巴、蜀發生過多次戰爭，都沒有攻入巴、蜀腹地，反而多次為巴、蜀所敗。
蜀國和巴國是西南諸國中最強大的兩個國家，經常發生爭斗。苴國（今四川昭化）也是西南地區的一個強國，與巴國友好，苴巴經常聯合抗蜀。
秦惠王更元九年（公元前316年），韓國大舉攻秦。正在這時，苴蜀兩國使者先后到秦。原來，蜀國為了戰勝巴國，決定先剪除巴國的黨羽苴國。苴國向巴國求救，但巴苴聯軍還是被蜀國打敗。苴國與秦國建立過防楚聯盟，于是向秦國求救。
本來在巴蜀與秦國之間隔著楚國占領的漢中，楚國一直想攻入巴蜀，而苴國由于地處進入巴蜀腹地的要道，把守著劍門，首當其沖，與楚國發生多次戰斗，結仇很深。此次，苴、巴兩國危難，鄰國中能夠與蜀國一較高低的只有秦、楚。苴侯考慮楚國與自己土地相鄰，又一直想吞并自己，求楚無異于引狼入室。而秦國與巴蜀中間隔著楚國的漢中，只有一小部分土地與自己相連，戰勝蜀國后勢必離去。如果不走，就將陷入巴蜀和楚國漢中郡的包圍。因而求秦國是風險最小的。而蜀國派使者入秦，提出與秦結為盟國，目的是為了使秦國不出兵的。
秦惠王對苴蜀的要求都答應了，分別收下了兩國的厚禮，讓兩國的使者歸國。秦惠王用兩國的禮物與韓國議和后，派張儀、司馬錯、張若、都尉墨率領秦國的精兵火速入川。秦軍很快就通過了苴國把守的劍門，向蜀國的都城成都進發。對于秦軍的突然出現，蜀王十分吃驚。對于秦國的不守信用，蜀王十分氣憤。于是，蜀王親自領軍與秦軍交戰。但由于秦軍已過劍門天險，氣勢正盛，蜀王在葭萌（今四川劍閣東北）戰敗，被秦軍殺死。張儀、司馬錯接著占領成都，蜀國滅亡了。張儀又借苴國與巴國勞軍之機，一舉滅亡了巴國和苴國。秦國盡收巴蜀之地。張儀和張若還主持修建了新的成都城。由于蜀王室在蜀國還有很大的影響力，于是秦惠王采用羈縻蜀國的辦法，將蜀國降格為侯，任命蜀王的兒子為新的蜀侯，任命張若為蜀相，管理蜀政。對待巴國也采用了同樣的辦法。秦國占領巴蜀后，掉頭痛擊韓國。
插在秦國本土和巴蜀之間的楚國漢中郡直接威脅秦國入蜀的要道，成了秦國必須要拔掉的釘子。
秦惠王在公元前312年聯合韓魏攻楚的一個重要目的，就是占領漢中。
秦惠王命魏章率領公子疾、甘茂在丹陽（今河南西峽以西、丹水以北地區）大敗楚軍，占領了漢中，解除了楚國對秦國本土和巴蜀的威脅。這樣，秦國的關中、漢中、巴蜀連成一大片，秦國對六國形成了居高臨下的壓迫形勢。
義渠是匈奴的一個分支，是當時秦國在西北部最強大的一個少數民族政權。義渠占有今天的陜西北部、甘肅中北部和寧夏等地。義渠憑借騎兵特有的機動性對秦國的邊境進行劫掠，甚至曾經侵入到秦國的洛河流域。正是義渠的巨大危害性和破壞性，才使公孫衍能夠說動秦惠王暫停攻魏而轉為攻義渠。秦國對付義渠這些游牧民族的辦法主要是燒荒，很有效果。游牧民族不敢靠近牧草被燒光的秦國邊境，以避免大批馬牛羊被餓死。秦惠王七年，義渠發生內亂，秦派庶長操趁其自相殘殺，平定了義渠。義渠的力量遭到了很大的削弱。秦惠王十一年（公元前327年），秦國在義渠設縣，義渠稱臣。秦惠王更元十年（公元前315年），秦伐取義渠二十五城。秦國在西北地區占有了大片的優良牧場。
在張儀以前，秦國沒有設過單獨的相，只有將相和一的大良造。大良造主管軍、政、民，權力很大，是對君權的一個巨大威脅。尤其是在商鞅擔任大良造后，更是重權在握。秦惠王即位后，就開始對大良造進行分權。秦惠王十年（公元前328年），秦國開始設立相邦，張儀為秦第一任相邦。這樣，就把大良造原來的相權剝離出來，使大良造成了最高軍職的專稱。由于秦惠王勤于政事，親自主持秦國的大局，剝奪了許多宰相的權力，秦國的相邦一職實際上只相當于外相，約等于今天的美國國務卿。
秦惠王用了大量的外籍能臣，其中以魏國人為最多。魏國是一個盛產外交家和軍事家的國家，張儀、公孫衍、魏章、司馬錯更是其中的佼佼者。
由于秦惠王上任后首要任務是打通秦國通往中原的道路，對手就是魏國。于是秦惠王重用知己知彼的公孫衍和張儀，取得了非常好的效果。而且，秦惠王在公孫衍和張儀之間有意的制造了一些矛盾，使這兩個魏國人成了死敵，從秦國國內一直打到了國際舞臺上。
魏章就是當初商鞅詐取的公子魏昂。魏章在魏時就已經是名滿華夏的名將。商鞅知道，如果憑戰場上的真功夫，秦軍肯定不是魏章的對手。要想戰勝魏章，只能靠詐取。魏章被俘后，得到了秦孝公的熱情接見。當時秦國由商鞅獨掌朝政，朝中能人不多。孝公有意留魏章在秦，魏章在聽說家人由于自己喪師辱國而被法辦后，也就留在了秦國。秦惠王對魏章是十分器重的，在攻楚戰爭中，公子疾和甘茂兩位秦國的重臣被作為魏章的助手使用，足可以看出魏章在秦惠王心里的位置。而魏章也不負秦惠王的厚望，連敗齊楚名將，奪取了戰略要地漢中。
司馬錯更是歷經惠王、武王、昭王的三朝元老，在伐蜀、楚、魏、韓的戰爭中立有大功。
楚人甘茂、異母弟公子疾也是秦惠王的重臣，在武王朝還當上了左右相。
惠王朝的大批能臣造就了惠王朝的輝煌，也反映了秦惠王的識人馭人的本領。秦惠王即位后的第一個對手就是大名鼎鼎的商鞅。從當時的情況來看，秦國的法治建設已基本成功，倒是獨掌大權的商鞅的存在成了秦國改革成果的最大威脅。秦國的法治建設是靠強力完成的，也就是商鞅所說的霸術。在法治建設完成后，秦國有兩個人是雙重性質的，秦惠王和商鞅。他們由于擁有巨大的權力，既是法治的最強維護者，也是法治的最大危害者，而君主制下的法的象征只能是一個人。商鞅的悲劇根源就在這里。就算秦孝公沒有暗示，秦惠王也要除掉商鞅。象商鞅這種人，秦國不用，也必然是不會讓別國來用的。秦惠王在除掉商鞅后，以商鞅造反查無實證，公子虔和公孫賈純屬陷害為由，順手除掉了二人及其他們的大量黨羽。秦孝公沒有完成的收尾工作，由秦惠王出色地完成了。
秦惠王更元十三年（公元前312年），秦惠王派出兩路大軍分別進攻齊國本土和在燕國的齊軍，以支持自己的女兒易王后和外孫燕昭王。在兩路大軍獲勝后，秦惠王派自己喜愛的兒子公子稷入燕為質。秦惠王十歲就有了女兒易王后，兒女眾多。
公元前311年，秦國的第一位王秦惠王去世了，在位二十七年。太子蕩即位，蕩就是秦武王。
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