当时，秦军已切断了长平南北联系，士气正盛，很快就击溃了赵军先锋部队，直扑长平而来。而赵军长途跋涉而至，不仅兵力处于劣势，态势上也处于被动不利的地位。面对这一情况，廉颇采取了严垒固守，疲惫敌军，相机攻敌的作战方针。他命令赵军凭借山险，在金门山下列营筑垒，东西各数十，如列星之状。又命令军士掘地深数丈以注水，将士们当时都猜不透此举的用意。

赵军壁垒森严，秦军屡次攻击不果。王龁传令移营离赵营仅五里，挑战几次，廉颇严束部众，坚壁不出，传令“出战者，虽胜亦斩！”。秦军求战不得，无计可施，锐气渐失。

秦营偏将王陵向王龁献计：“金门山下有条名叫杨谷的流涧，赵垒在涧水的南边，秦垒在西，而水势自西而流于东南。如果绝断此涧，使水不东流，赵军不过几天就要乱起来，那时趁乱攻击，肯定能够取胜”。王龁于是命令军士将涧水筑断（至今杨谷也叫绝水）。谁知廉颇早就预防到了这一招，预先掘深坎，注水有余，日用不乏。赵军将士这才知道大将军之前下令“掘地注水”的深意。王龁无可奈何，双方陷入了长期的僵持。

数十万大军长期驻扎前线，双方都需要从后方源源不断的运送粮草。廉颇有一天到摩天岭察看阵地，发现山腰有大量黄沙。为迷惑秦军，便令士卒用牛皮和苇席，在山中部修起一座座“粮仓”。又暗令士卒于夜间拉运黄沙，装入仓中。秦兵见赵军粮积如山，不敢轻易来犯，直到长平之战赵军大败后，秦军来起运粮食时，才发现仓中装的全是黄沙，后人便将此山称为大粮山。

秦军千里奔袭，利在速胜，不料廉颇用兵持重，固垒坚守三年，王龁竟不得一战。秦国50万大军远征，从渭水千里运粮，光后勤运输人员就达两百万，越拖下去就越不利。秦昭王急召应侯范睢计议，决定采取反间计赶走廉颇。范睢派心腹门客，从间道混入邯郸，用千金贿赂赵王左右，布散流言：“廉颇老而怯，屡战俱败，现在为秦兵所逼，不久就要出降了。”“马服君是赵国最厉害的将军，他的儿子赵括比他老爸还要牛，如果他统率赵军，必然很快就可以取胜”。

赵孝成王之前屡次派人往长平催逼廉颇出战，但廉颇主“坚壁”之谋，不肯从命，他早已怀疑廉颇这个老家伙可能已经不中用了，现在听到流言，这位弱智的大王竟然信以为实。虽然病重的蔺相如力谏，指出只知纸上谈兵的赵括不适合担此重任，但求胜心切的孝成王哪里听得进去，他强行罢免廉颇，以赵括接替。

意气昂昂的赵括来到前线，廉颇谆谆告诫说：“秦军千里奔袭，利在速战，应以守为主”，并以“守势图”相托，但赵括冷眼相待。