庞涓率战车五百乘讨伐赵国。魏国军队在庞涓的带领下战斗力的确很强，长驱直入，很快就围困了邯郸。邯郸守将丕选连吃败仗，快马上表赵成侯求救。此时的赵国都城是晋阳（现在的山西太原），三家分晋以后，晋阳是赵国国都，直到公元前423年赵献侯迁都到河南中牟（现在的河南鹤壁山城区一带），又过了三十七年，公元前386年迁到河北邯郸。赵成侯派人向齐国求救，答应邯郸解围后把中山国送给齐国。齐威王深知孙膑的军事才能，想要拜为元帅。孙膑推辞：“臣残废，如果做三军主将，显示齐国没有人才，被敌国笑话，请用田忌为帅，我为军师陪同便是。”

齐威王拗不过，拜田忌为帅，孙膑为军师，在幕后出谋划策，外界不知道孙膑在军中。田忌想要领兵救援邯郸，里应外合，攻击庞涓。孙膑制止，说道：“赵将丕选不是庞涓的对手，等我们到了邯郸，城池早被攻破，不如出兵中道，去攻打占魏国的襄陵，襄陵是要塞重镇，庞涓必然撤军回救，我军以逸待劳，定能取胜！”

田忌兵走中道，大张旗鼓进军襄陵。孙膑分析的一点不错，此时邯郸等候救兵不到，丕选已经出城投降了庞涓。庞涓派出快马给魏王报捷，正要进兵深入赵国，突有探马来报，齐国田忌乘虚袭击襄陵。庞涓大惊：“襄陵是国都安邑的门户，襄陵丢失，威胁安邑。”

赶快班师回国，救援襄陵。距离襄陵二十里，便遇到齐兵。孙膑密切掌握着魏兵的行军速度，已做好准备，先派牙将袁达带领三千人截住魏军讨战。庞涓的侄子庞葱前队先到，迎住厮杀，大约二十多个回合，袁达诈败而走，庞葱担心是计，没有追赶，派人禀告庞涓。庞涓怒斥：“一位偏将也不能擒获，怎能活捉田忌。”

自从庞涓掌管魏国军权以后，与各国交战百战百胜，从无败绩，他根本不把各国大将放在眼里。快到襄陵的时候，只见前面齐兵排成阵势。庞涓乘车观看，正是当初孙膑在魏国时摆得“颠倒八门阵”。庞涓倒口凉气，想道：“田忌如何知道这个阵法，莫非废人孙膑在齐国？”

不容多想，魏国军队也布队成列，只见齐军中闪出“田”字旗号，大旗下田忌全副披挂，手执画戟，威风凛凛，立于车中，田婴挺戈立于车右。田忌喝到：“魏军主将，上前答话。”

庞涓出车，喊话田忌：“齐、魏一向和好，魏、赵因中山结怨，跟齐国毫无关系，将军弃好寻仇，实不应该！”

田忌说：“赵国已把中山之地献我主公，我主公命我带兵救援，如果魏国也割几个郡献给我国，我便立刻退兵。”

庞涓出世以来哪里受过这气，大怒道：“你有什么本事，敢与我对阵。”

田忌答道：“你既然有本事，可否认识我军阵法？”

说着用手中画戟向身后一指。庞涓说：“区区‘颠倒八门阵'，不知你向何处窃取皮毛，反来问我，我国三岁孩童，皆能认识。”

田忌喊道：“你既然认识，可敢来打阵？”

庞涓心中犹豫，如果说不敢打，丧失了气势，硬着头皮厉声喝道：“既能认识，为何不能打？”

庞涓听孙膑讲过，此阵能变为长蛇阵，击首则尾回应，击尾则首回应，击中则首尾呼应，进攻的人便会被困在阵中。于是吩咐庞英、庞葱、庞茅说：“我带一军杀入，你们三人各领一军，只看此阵发生变化，三队一齐杀出，使其首尾不能相顾。”

庞涓吩咐完毕，亲自率领先锋五千人，上前打阵。刚入阵中，只见八方旗色，纷纷转换，认不出那一门是休、生、伤、杜、景、死、惊、开，东冲西撞，戈甲如林，全无出路，四周全是齐国军将，庞涓被困在阵中。只听到金鼓乱鸣，四下呐喊，定睛再看，竖起的旗上，隐隐约约有军师“孙”字，庞涓大惊：“废人果然在齐国，我中他奸计！”

庞涓心中着忙，在阵中左冲右突，打不乱齐国阵型，反被齐军杀伤，每冲一次，庞涓就损失一批军将，魏军被困阵中，损失惨重。正在危急时刻，庞英、庞葱两路兵杀进，拼死救出庞涓，那五千先锋，一个未回。再问庞茅之时，已被田婴所杀。魏军这一仗共损失一万多人，庞涓又羞又恨。原来颠倒八门阵按照东、西、南、北、东南、东北、西南、西北八个方位，算上中央，共有九队车马组成，等庞涓来打阵，抽去首尾二军形成两角，截住外面的救援，留七队车马，变为圆阵，齐国军士经孙膑操练演戏，在阵中攻、守、撤退行动自如，庞涓进入阵中拼力去打，齐军便撤，让他打不到，等魏军松懈之时，从后面痛击，魏兵想打打不到，只有挨打的份儿。庞涓知道孙膑在齐国军中，心中惧怕，与庞英、庞葱商议，弃营而遁，连夜逃回魏国。田忌与孙膑探知魏军是空营一座，也不追赶，凯旋回齐。魏惠王因为庞涓攻破邯郸有功，虽襄陵兵败，但也不降罪。