公元前353年，魏国围攻赵国都城邯郸。赵国向齐国求救。齐威王命田忌同孙膑出兵救赵。田忌准备率军到赵国去。孙膑认为魏国全力攻赵，国内空虚，应当直接进攻魏国的都城大梁(今河南开封)，魏国必然回军自救，邯郸的围困就自然解除了。田忌采用了孙胺的战略，当魏将庞涓赶回应战时，在桂陵(今河南长垣西北)设伏袭击，大败魏军，解除了邯郸之围。这就是历史上有名的“围魏救赵”之战。

    公元前342年，魏国又进攻韩国，韩国向齐国求救。第二年，田忌和孙膑又出兵救韩。孙膑仍采用过去的战略，不去救韩，直接攻魏。庞涓被迫放弃攻韩，赶回迎战。孙膑认为魏国素来剽悍勇猛，轻视齐军，决定利用他们这种心理，诱敌取胜。于是，齐军假装怯战，向后退却，并采取逐日减灶的办法，迷惑敌人。庞涓追击齐军，到齐军扎过营的地方，发现3天中间齐军的炉灶减少了一大半。他认为齐军已逃亡过半，非常高兴。孙膑估计庞涓晚上可到马陵(今河南范县西南)，就在这里设下埋伏，在道旁树上写了“庞涓死于此树之下”八个字，命令伏兵看到火光就一齐放箭出击。庞涓果然在晚上进入马陵道。他见树上有字，举火看字，还没有看完，齐军已万弩齐发，箭如雨下。结果，庞涓被迫-，10万魏军全部被歼，齐军大获全胜。这就是著名的“马陵之战”。

    孙膑两次大败魏军，从此名显诸侯。而齐国则声威大振，威服诸侯，称霸中原。

    马陵之战以后，齐国上层统治集团内部矛盾日益激化。为摆脱-上的纠纷，他主动辞去军师之职，过起隐居生活。他把晚年的全部精力都用于军事理论的著述，写出流传千古的《孙膑兵法》。据《汉书·艺文志》记载，《孙膑兵法》共89篇，图4卷。可惜早巳失传。1972年在山东临沂银雀山汉墓中发现了许多兵书残简，其中就有失传已久的《孙膑兵法》，虽然只存1万多字，不是全书，但大体上可以了解他的军事思想，有很高的军事理论价值。

    孙膑认为对战争要采取慎重态度，并强调“事备而后动”，战前一定要作好充分准备。他又认为要取得战争的胜利，必须“有委”、“有义”。“有委”就是要有充分的物质储备。“有义”就是进行的战争要适应民众的思想情绪，以便得到他们的支持。他已经把战争同经济、民心联系起来了。他还提出了许多“以寡击众”的战法，主张以进攻为主，根据不同的地形，创造有利的进攻形势。他也非常重视对城邑的进攻和对阵法的运用。

    孙膑是战国中期兵家的代表人物。他所著的《孙膑兵法》继承和发展了孙武和吴起等人的军事思想，总结了当时的作战经验，为中国古代军事理论宝库增添了丰富的内容。《史记》卷65有传。