三十七年十月初四，始皇出游天下。左丞相李斯随从出行，右丞相冯去疾留守京城。
小儿子胡亥受始皇宠爱，请求跟从，始皇同意了。十一月，到达云梦泽，向着南方的九嶷山遥祭虞舜。
而后乘船顺长江东下，观览籍柯，又渡过江渚，经丹阳，到达钱唐县。
再到浙江岸边一看，见波涛险恶，无法渡过，于是向西绕行了一百二十里从江面狭窄的地方渡了过去。
而后登上会稽山，祭祀大禹陵，又遥祭南海神，最后在会稽山刻石立碑以歌颂秦始皇的功德。
返回的途中经过吴县，从江乘县渡过长江，沿河边北上，到达琅琊。又从琅琊北行至荣成山，再转过来沿海边西行。
待至平原津，秦始皇患病。由于秦始皇讨厌说死，所以大臣们没人敢说到死的事。
秦始皇自己后来感到病情越来越重，于是写了一封诏书盖上玉玺发给长子扶苏说：“我估计活不了几天了，现正在回咸阳的路上，你赶紧回咸阳主持我的葬礼。”信封好后，在中车府令兼掌玉玺的赵高手里，还没有派使者送出。
七月
“丙寅”这一天，始皇便死在沙丘宫的平台。丞相李斯因为皇帝死在外地，怕消息传出，秦始皇的儿子们和其他不逞之徒乘机作乱，于是封锁消息，不向外透露始皇死的事情。
将始皇的遗体简单包裹放在韫凉车中，让始皇平日宠爱的宦官待在车上。
所经之处照常向车里进呈餐饮。大臣们像平常一样在车前请示报告工作，宦官隔着车帘照准大臣们请示的事情。
这时只有胡亥、赵高和始皇身边的五六个亲信宦官知道始皇已经死了。
赵高曾教过胡亥认字写字和一些刑法知识，胡亥与他的关系很亲近。于是赵高就与胡亥、李斯暗中谋划，毁掉了始皇给扶苏的信，另外假造了一张给李斯的遗嘱，说是让李斯立胡亥为太子。
同时另造一封给扶苏、蒙恬的信，指斥他们的罪状，命令他们自杀。这些事的详情都在《李斯列传》中。
车驾继续前行。从井陉北上到九原郡。这时天气炎热，始皇的韫凉车已经发出臭气。
于是他们就让随从官员每人都买一石臭咸鱼放在自己车上，以此来混淆尸体的臭味。
到九原后，这一行人改从直道南行返回咸阳，这时才向全国发布了始皇帝死去的消息。
于是，太子胡亥继承皇位，称为二世皇帝。九月，葬始皇于郦山。始皇为秦王之初，就开始在郦山为自己预造陵墓，等到统一称帝后，更命令全国各地往郦山发派劳改罪犯共约七十万人，他们向下挖地，一直挖过了三个出水层，用铜水将石壁浇灌住，然后再把棺椁放在里面，陪葬的各种假造的宫殿、百官以及各种珍奇宝物，把地宫装得满满的。
让工匠们造好了带机关的弩箭，一旦有人发掘与接近地宫时这些箭就自动射出去。
里面用水银制造成江河湖海，用机械控制使这些水银永远奔流不息。地宫的上空列有日月星辰，地宫的下面有各种地理景观。
其中点着人鱼油做的蜡烛，估计这些烛火能燃烧很久不会熄灭。秦二说：“先帝后宫的嫔妃没有儿子的，也不宜再让她们出去。”于是让她们全都殉葬，死的人很多。
等到把始皇埋葬完毕，有人说：地宫里的机关是工匠制造的，地宫藏有什么东西，他们也都知道，如果里面的储藏情况一旦泄露出去，那一切就都完了。
于是当地宫封藏已毕，遂将墓道的中门下闸关闭，接着又封闭了墓道的外门，把所有的工匠与向里边搬运殉葬品的人关在了里面，没有一个再活着出来。
而后在陵墓上种植草木，装饰得像一座小山。