齐威王二十五年,即魏惠王十七年(公元前354年),魏国派军队进攻赵国。魏军包围了赵都邯郸(今河北邯郸),情势十分危急。赵国向齐国求救。齐威王想以孙膑为将,率军前去解救。孙膑推辞说自己因早年受过同学庞涓的忌害,被庞涓敲掉了膝盖骨,并在脸上刺了字,所以不宜做主将。于是齐王就用田忌为主将,孙膑为军师,率兵救赵。孙膑就呆在有篷帐的车子里,坐着为田忌策划。
        田忌打算带领军队直奔赵国而去。孙膑说:“不妥。将军知道,要想解开杂乱纠纷的人,不能握紧拳头用劲;劝解斗殴的人,不能插手进去帮着打。避实击虚,对方感到形势受阻而又有所顾忌,就自然会主动地解围。如今魏国猛攻赵国,精锐的士兵必定在国外精疲力尽,老弱残兵在国内疲惫不堪。将军不如带领军队火速进击魏都大梁(今河南开封),占据他们的交通要道,攻打他们防务空虚的地方;他们必定放弃赵国,回头自救。这样,我们一举两得:既解了邯郸之围,支援了赵国,又从魏国收到了战败敌人的效果。”
        田忌听从了孙膑的意见。魏军果真撤离邯郸,跟齐军在桂陵(今河南长垣西北)交战。齐军大胜。