秦王听蔺相如说和氏璧上有瑕疵，就让旁边的人把和氏璧交给了蔺相如，给自己指出来。
蔺相如接璧在手，连退数步，靠大殿的石柱上，双眼圆睁，怒不可遏，对秦王说：“和氏璧，天下至宝！大王想到得到他，写信给赵王，我们国君群臣商议，群臣都说：‘秦国凭借自己强盛，用城换璧定是空话，恐怕和氏璧送去，十五座城得不到，不如不答应。'微臣坚持：‘布衣百姓间的交往，还要相互信任，何况是万乘之君王？怎么能用小人之心看待，得罪秦王？'于是我们国君斋戒五日，把和氏璧交给微臣送来，我们国君对大王您的恭敬已达到了极点。现在，大王接见微臣，礼节傲慢，坐着接受和氏璧，随意交给左右人传看，又送给后宫美人玩弄，亵渎宝物，可以看出大王没有用城交换和氏璧的意思。所以臣才把和氏璧要回来，如果大王逼迫我，臣的头与这块和氏璧将会一同撞碎在这个柱子上，宁死不让秦国得到和氏璧。”说着举起和氏璧，怒目圆睁盯着石柱，做出要摔和氏璧的样子。
秦王爱惜和氏璧，担心他真摔，连忙道歉说：“大夫不要生气，寡人怎会失信于赵国。”然后让掌管地理的官员取来地图，秦王指着地图，从某处至某处共十五城交给赵国。
蔺相如看在眼里，心中暗想：“这是秦王故作样子，并非真心。”想到这里对秦王说：“和氏璧是世间珍宝，赵王派臣来秦国前，我们国君斋戒五日，然后召集群臣，向和氏璧拜辞相送；现在大王也应该斋戒五日，准备一场正式的交接仪式，臣才敢奉上和氏璧。”
和氏璧是稀世珍宝，小使臣蔺相如寂寂无名，这东西又不经摔，来硬的，不值得，舍不得，再说，蔺相如说的也不是没有道理，秦王只得答应，答应斋戒五日，然后送蔺相如到公馆休息。
蔺相如带着和氏璧回到公馆，心里想：“我曾在赵王面前夸口：‘如果秦王不给城，我将完璧归赵。'现在秦王虽然答应斋戒，倘若得到和氏璧后，仍然不给城，我有何面目回去再见赵王？”仔细考虑以后，从挑选了两位精明干练的随从，让他们换上粗布衣服，装扮成穷人的样子，把和氏璧贴身绑在腰上，走小路偷偷回国，同时转告赵王：“臣恐怕秦国欺骗赵国，不想用城交换，特意派随行人把和氏璧带回，我在秦国等待秦王的惩罚，宁死不辱使命。”
两人偷偷回到赵国。
赵王得到和氏璧后感叹道：“蔺相如果然不食言！”
再说秦王，谎称要斋戒五日，其实一天都没有，五天后，召集群臣，升大殿，让各国使者全部到场，炫耀自己得到了和氏璧。
蔺相如从容不迫，慢步进入大殿，谒见已毕，秦王看到蔺相如手中没有和氏璧，问道：“寡人已经斋戒五日，怀着恭敬的心情接受和氏璧，使者为什么不带来？”
蔺相如上奏道：“秦国自从秦穆公以来，共经历了二十多位君主，经常欺骗其他国家，远有杞（sì）子欺骗郑国，孟明欺骗晋国；近的有商鞅欺骗魏国，张仪欺骗楚国。往事历历在目，从无信义可言，我唯恐被欺骗，辜负我们国君的嘱托，已经派人把和氏璧送回赵国，自愿领受死罪。”
可把秦惠文王气坏了，从来没有人大庭广众违背自己的意思，别说欺骗了，大怒道：“你说寡人对和氏璧不敬，让寡人斋戒后接受，竟然暗中派人送回赵国，明目张胆欺骗寡人。”勒令左右把蔺相如捆绑起来。
蔺相如面不改色，坦然回答道：“大王请息怒，臣有话讲。现在的形势，秦强赵弱，只有秦国辜负赵国之事，决对不会赵国辜负秦国之理。大王如果真想得到和氏璧，先割十五城给赵国后，派一使者随臣到赵国取和氏璧，赵国岂敢得到城不给璧，得罪大王？微臣知道欺骗大王，罪该万死；已经奏明赵王，没想着能够生还，请准备油锅，把我烹死，让在座的诸侯使者都看看，秦国为了得到和氏璧杀死赵国使者，是对是错自有公论！”
秦惠文王与群臣面面相觑，说不出一句话，诸侯使者旁观，都替蔺相如捏着一把汗。
蔺相如不等刀斧手推拉，自己阔步往外走，没走几步，被秦王制止，然后对群臣说：“即使杀了相如，也不能得到和氏璧，白白背负不义的名声，断绝了与赵国的关系。”吩咐松绑，好好款待，为蔺相如压惊，送蔺相如回国。
蔺相如视死如归的目的是，担心被秦王骗取和氏璧以后，瞧不起赵国，将来要贡品，索求割地，就难以拒绝了，所以特意显示一下赵国的决心，让秦国知道赵国有能人。
蔺相如回到赵国，赵王因为他完璧归赵，显示了赵国威风，升职为上大夫。
后来，秦国没有再提给赵国十五城的事，赵国也没有给秦国和氏璧。