秦始皇帝派蒙恬出兵北方之后，心里才觉得释然多了。一日他正在咸阳宫处理事务，忽然从南方传来了紧急军情。原来在遥远的南方，还有另一位将军任嚣，他正率领十万军队征讨百越。百越又称百粤。他们的活动范围大致在江淮以南的广大地区，由原始部族组成。住在吴越一带的称为瓯越；闽中一带的称闽越；岭南的称南越；最西的称雒越。这些异族人很早就和中原人有交往，早在三王五帝之时，就臣服于中原王权。据史书记载：商王与周王时期，岭南各族人就向王室进贡珠玑、玳瑁、象牙、文犀、翡翠等。《诗经》上也说：‘于疆于来，至于南海’。任嚣率领秦军攻占闽越后，在东冶成立闽中郡。他们继而又攻伐南越。可是就在与南越作战的时候，秦军遭遇了一次偷袭，伤亡惨重。任嚣将军就只好派人向咸阳告急。
皇帝得知情况就再次召集群臣商议，他对大家说：“任嚣将军奉命南征百越，今在龙川受阻，你们说说应该怎么办？”群臣都不敢枉议，只是一起看着国尉大人。始皇就不高兴地说：“以前和诸位商议事情，个个都是勇献计谋？现在天下都统一了，可区区南越，蛮夷之乡，纹身之地，难道比楚人还厉害吗？其将领比项燕如何？”尉缭见皇帝动怒，就只好站出来回答：“南越之人虽然没有想象中的那么难以对付，但他们所处的地方地形复杂，再加上气候多变，处处不是虫蛇横行，就是瘴气弥漫。在这样的条件下，我军旷日持久地作战，再加上粮草不能按时送到，战事自然就不利于我军了。不过‘螳娘之怒，安能以臂当车轶。’秦统天下，其势如破竹。若陛下再派一员大将，将兵南下，百粤自然可以平定了！”
皇帝闻言大喜，道：“卿言甚合朕意。朕听说那里的将士，枕戈待黎明，铠甲生虮虱。他们艰苦卓绝，为国死战，真是我秦国好男儿！朕意已决，再调军十万增援任将军。你们谁愿领兵南下？”忽见二人挺身而出，齐声道：“我二人愿往。”原来是将军赵佗和都尉屠睢。皇帝大喜道：“二位将军勇气可嘉！不过南方道路崎岖，水路纵横。朕问你们，准备如何进兵啊？”赵佗道：“陛下，我们到达荆、楚之后，在那里征集一支民工，先开辟道路，然后再发起进攻。”皇帝道：“大军南下，道路崎岖，湖泊纵横，朕派一位水利专家做你们的监军，遇事多跟他商议。”二将连声称是。始皇帝就令都水丞史禄随军前往。
三人领军来到长沙郡的郡府临湘，将兵马屯住。史禄道：“我军所虑者就是道路不通，粮草接济不上，应该尽快征集民工开凿道路。”赵佗和屠睢就负责招募壮丁，就召集了三十万民工。秦国规定：凡入赘人家的女婿及作买卖的小商小贩，统统看作是贱奴，不得与一般的平民对待。所以强征他们服徭役，与罪犯同列。史禄就考察进兵的路线，他先来到零陵，仔细地查勘地形，认为湘江和离江上游距离较短，水位的落差不是很大，应该开凿一条人工运河，就可以解决粮草和物资的运输问题了。大家商议好后，就兵分三路，每路还带着开路的民工：左路由赵佗率领，从庐陵、南野南下；史禄为右路，从零陵出发，沿离水顺流而下；屠雎取道耒阳，沿湟水进攻五岭。他又联络任嚣将军，从龙川向博罗进兵。秦国四路大军，连同凿山开路的役夫，总人数有五十万，就向岭南发起了大进军。五个月后，各路兵马都打进了南越之地。秦军就占领了南越人的王城——番禺，也就是今天的广州市。
这时候皇帝也批准了史禄要开凿人工运河的请求。史禄就和他的助手一齐率领大量的民工，来到湘水和离水最近的地方挖掘河渠，修建人工运河。三年后，这条著名的人工运河就开凿出来了，它全长三十公里，成为水上交通的要道，也成了造福百代的著名工程。唐朝时改名为灵渠。
与此同时，在广漠无垠的北部边疆，蒙恬将军也正在酝酿着一场大规模的反击匈奴的战争。他在多半年的时间里，做了很多准备：只让军士们整天吃饱喝足了比武射箭，玩摔跤。秦军用的一种足弩射程非常远，将领们让军士每天练习射。他们从一个地方射到另一个地方，这个地方的军士又将箭镞原射回去。就这样来来回回地重复练习，谁射的远就奖励多吃酒，将士们个个乐得屁颠屁颠的。蒙恬又暗中派军士扮成百姓的模样，混到匈奴人的内部，帮助他们运送物资，察看地形，还有驻军的地点。头曼单于多次向蒙恬挑战，蒙恬拒不出战。头曼就认为秦军胆怯。时间长了，他们就逐渐地放松了警惕。可是蒙恬这时对敌人的一切都已经了如指掌了。
有一天，蒙恬忽然宴请将士，高举酒杯，豪情满怀地道：“将士们，我让你们整天吃酒有多长时间了？”大家回答：“大概有半年的时间了啊。”蒙恬道：“我们吃着皇粮，也得为国家干事吧？”将士们都道：“我们全身都是力气，就是无处可使啊。”蒙恬就斩钉截铁道：“击败匈奴就在今日！头曼单于有三十万骑兵，你们既然有的是力气，就应该全部消灭他们，愿意为国立功吗？”将士们一听要打仗了，个个高兴得跳了起来，大家就摩拳擦掌，都表示要和匈奴人一决雌雄。蒙恬非常高兴，就对王离下令道：“王将军，你即刻率领五万精骑，星夜赶到大河渡，先烧毁匈奴人的渡船，截断头曼的归路，我随后尽起大军去攻长城，杀向匈奴的大营。头曼一定不会想到我们要进攻他们，他们必然要吃败仗。头曼战败后，一定会向大河渡溃败，到时你我就将敌人围堵在大河边上，全部歼灭！”王离听了蒙恬的用兵方略，心想这简直就是从祖父那里学来的，就慨然接受了命令，连夜率兵向大河渡奔去。
头曼在长城以北的大营中，每天派人探听秦军的消息。这些天来，突然得到报告，说秦军大营的旗帜减少了。头曼就高兴地说：“这是蒙恬把秦军调回去了，看来他们不久就要撤兵了。哈哈哈！”这天夜里，头曼吃醉了酒，正在大睡，忽然有人进来报告：“大王，我们突然看见后营起火啦！”头曼单于就问何处起火了。军士回答：“好像是囤粮的那个地方。”头曼大怒，就气冲冲地出来察看，只见几十处粮仓全都起火，并且火势越来越旺。头曼见此，狂怒地大叫：“这是怎么回事？”有人报告：“这一定是有人故意放的火！”头曼吼道：“你们快去灭火！寡人要把看守的人立即斩首！”话音刚落，只听见头顶上有‘嗖嗖’的声音传来。头曼单于抬头一看，只见天空中的火箭如同烟花一般，一齐射向了他的大营。瞬间工夫，匈奴人的营地上就全部起火了。头曼大惊失色，急忙率领大小将士立即登城。这一看不要紧，竟然吓得头曼像是中风了，原来秦军在数十里长的战线上举着火把，铺天盖地般的杀了过来，喊杀声简直是惊天动地。头曼终于明白了：秦军原来发起了全面进攻。头曼于是下令仓皇应战。
秦军杀到长城下，竖起云梯猛攻长城，后方射来的箭像雨点一样密集，那些没有烧死的匈奴兵急忙登上长城应战，一部分人已经惊慌地逃窜了。双方大杀一夜，秦军就越过了城墙，与匈奴兵砍杀在了一起。一个时辰后，匈奴兵就纷纷败退了。头曼单于和左右大将见无法控制局面，也只好随着人流退却。原来匈奴人作战，只图眼前的利益，如果无利可图，就各自逃命，也互不救援，因此全线溃败了。只在一夜之间，防守长城的二十万匈奴军，就已经被烧死、射死、杀死、踏死者超过了一大半。剩下的都跟着大单于仓惶逃命。蒙恬夷平了匈奴大营后，就率领大军继续追杀残余。