从齐燕来的儒生方士们同时他们又说海上有蓬莱、方丈、瀛洲三岛，是神仙居住的地方，有“不死之药”，服后便可“长生不老”。始皇听了都很动心，幻想成为“长生不老”的神仙。二十八年，齐人徐福等上书海上仙境之事，始皇于是派他征发童男女数千人入海求仙人。秦始皇于二十八年至三十一年（前219～前215）连续到东方沿海，江淮流域以及北边等地巡游，所到之处，无不刻石颂其功德。三十二年始皇又使燕人卢生求羡门、高誓等仙人踪迹，后来又使韩佟、侯公、石生求仙人不死之药。对于始皇这种行为，也有儒生表示劝谏的，博士齐人淳于越建议始皇仍实行分封自己的子弟为诸侯的政策，始皇交给臣下讨论。丞相李斯反对。李斯的奏议促成了秦始皇帝下令焚，规定史书非秦纪皆烧之；非博士官所职，天下敢有藏、、百家者，悉诣守、尉杂烧之；有敢偶语、者，弃市；以古非今者，族。吏见知不举者与同罪。令下三十日不烧，黥为城旦。准保存者，医药卜筮种树之书。若愿学法令，则以吏为师。这时，徐福入海求仙，费以巨万计，终不得药。始皇心里已感到受骗，于是命令御史案问诸生，互相揭发牵连四百六十余人，始皇下令把他们都在咸阳活埋。这就是著名的“坑儒”。某些人认为记载秦始皇坑杀的乃是术士[，并不是儒生，但根据记载秦始皇坑杀的人“皆诵法孔子”。统一之后过七年之后，开始在渭河南岸修建后世皆知的阿房宫（亦名朝宫，阿房为其前殿名），每年动用民工七十多万人。而当时全国总人口不过2000万。朝宫可以容纳十万人，在里面运送酒菜要用车和马才行，仅一个前殿的面积就达到了东西长693米，南北宽116米，台基高达11.65米，上面可以坐上万人。但由中国社会科学院考古研究所和西安市文物保护考古所联合组成的阿房宫考古队，对阿房宫遗址进行的考古工作发现，阿房宫本来就没有建成，秦朝此宫殿仅完成地基而已。

秦始皇三十七年（公元前210年），秦始皇死于他第五次东巡途中。秦始皇死后，赵高采取了说服胡亥威胁李斯的手法，二人经过一番密谋，假造秦始皇发布诏书，由胡亥继承皇位。同时，还以秦始皇的名义指责扶苏为子不孝、蒙恬为臣不忠，让他们自杀，不得违抗。在得到扶苏自杀的确切消息后，胡亥、赵高、李斯这才命令车队日夜兼程，迅速返回咸阳。为了继续欺骗臣民，车队不敢捷径回咸阳，而是摆出继续出巡的架势，绕道回咸阳。由于暑天高温，秦始皇的尸体已经腐烂发臭。为遮人耳目，胡亥一行命人买了许多鲍鱼装在车上，鲍鱼的味道掩盖了尸体的腐臭味，迷惑了大家。到了咸阳后，胡亥继位，是为秦二世，赵高任郎中令，李斯依旧做丞相，但是朝廷的大权实际上落到了赵高手中。赵高阴谋得逞以后，开始对身边的人下毒手。他布下陷阱，把李斯逐步逼上死路，李斯发觉赵高阴谋后，就上书告发赵高。秦二世胡亥不仅偏袒赵高，并且将李斯治罪，最后将李斯腰斩于咸阳。赵高升任丞相，由于他可以出入宫禁，特称“中丞相”。