桓齮认为，过去廉颇以坚垒拒王龁，今天李牧亦用此计;秦军远出，不利持久。他率主力进攻肥下，企图诱使赵军往援，俟其脱离营垒后，将其击歼于运动之中。李牧洞悉敌情，不为所动。当赵将赵葱建议救援肥下时，他说“敌攻而我救，是致于人”，乃“兵家所忌”。秦军主力去肥后，营中留守兵力薄弱;又由于多日来赵军采取守势，拒不出战，秦军习以为常，疏于戒备。李牧遂乘机一举袭占秦军大营，俘获全部留守秦军及辎重。李牧判断桓齮必将回救，遂部署一部兵力由正面阻击敌人，将主力配置于两翼。当正面赵军与撤回秦军接触时，立即指挥两翼赵军实施钳攻。经激烈战斗，10万余秦军全部被歼。桓齮仅率少量亲随冲出重围，畏罪逃奔燕国。秦王暴怒，以金千斤，邑万家购求桓齮之首(此头后来被荆轲经过友好协商，借去作见面礼刺杀秦王去了)。可见此次大胜对秦打击沉重，而赵得到喘息之机。这就是赵王迁二年(前234)李牧一却秦军。由于秦国著名将领白起的封号是武安君，李牧击退秦军以后，赵王迁说：“李牧是寡人的白起”，因而封李牧为武安君。由此也可以看出赵王迁当时对李牧的倚重态度。此战，李牧在战略上采取避其精锐、击其惰归之策。当得知敌军识其意图，诱其出战，全歼于野时，遂将计就计，用围魏救赵之策，攻其必救。在交战时，又采取正面阻敌，两翼包抄的战术，全歼秦军，创造了又一个围魏救赵的典型战例。
赵王迁四年(前232)，秦王嬴政再次派秦军入侵，秦军兵分两路攻赵，以一部兵力由邺(今河北临漳西南)北上，准备渡漳水向邯郸进迫，袭扰赵都邯郸(今属河北)，自率主力由上党出井陉(今河北井陉西北)，企图拊邯郸之背。将赵拦腰截断，进到番吾(现在河北省平山县南)，因李牧李牧率军抗击，邯郸之南有漳水及赵长城为依托，秦军难以迅速突破。李牧遂决心采取南守北攻，集中兵力各个击破的方针。他部署司马尚在邯郸南据守长城一线，自率主力北进，反击远程来犯的秦军。两军在番吾附近相遇。李牧督军猛攻，秦军受阻大败。李牧即回师邯郸，与司马尚合军攻击南路秦军。秦南路军知北路军已被击退后，料难获胜，稍一接触，即撤军退走。这就是李牧再却秦军，是秦、赵两国交战中，赵国最后一次取得重大胜利。由于在肥之战及此战中损失惨重，赵国军事实力丧失殆尽，已无力组织远程追击及反攻，所以此战仅为击溃战，未能围攻歼秦军。仅能退守邯郸，暂时自保。但此战为赵国赢得喘息时间，获得短暂的稳定。当时韩、魏已听命于秦，尾随秦军攻赵，李牧为此又向南进军，抵御韩、魏的进攻。
