为了使魏国屈服，在魏国宫廷内埋设张仪这一枚重要棋子后，秦惠文王便派兵进攻魏国，夺取曲沃、平周。公元前318年，楚国、赵国、魏国、韩国、燕国五国联军联合讨伐秦国，进攻函谷关。秦国出兵迎敌，五国联军再次大败而归。张仪遂趁热打铁劝说新继位的魏襄王，声称魏国此时已经衰落为二流强国，地方不满千里，士兵不足30万，地势四下平坦，没有关隘河川之险要，为四战之地，各国虽然表面"合纵"，但私下各有算盘，魏国一旦惹怒秦国，秦国发兵，则各国也援救不及。襄王大惧，连忙宣布退出合纵联盟，并邀请张仪返回秦国替自己求和，志得意满的张仪回到咸阳，立刻重新担任了秦国的国相。
在三晋中第一大国，心腹之患魏国臣服后，张仪将连横目标转向了合纵轴心的另一中枢楚国。公元前314年，张仪到楚国后，以口头承诺的商於之地六百里作为齐楚断交的条件。贪婪而目光短浅的楚怀王听信了张仪的空头许诺，"闭关绝约"于齐。
事成后，楚王派使臣逢丑父随张仪入秦受地。张仪假装坠车受伤，三月不上朝。楚王利令智昏，以为自己与齐国断交的迹象还不够明显，居然遣使入齐境，大骂齐王。齐王愤怒之下，宣布与楚断交。此时张仪图穷匕见，干脆对逢丑父玩起了厚黑学，言及秦国之土岂能轻易让人，自己有方圆六里的俸邑，倒是愿意献给楚王。楚怀王一怒之下，和秦国绝交，派大将屈匄率师攻秦。秦国派兵迎战，公元前312年，秦楚战于丹阳(今河南丹水北)，楚大败。秦俘楚将屈匄及副将等70余人，斩首8万。秦取楚汉中郡。失败的消息传到楚国，楚怀王更加恼羞成怒，派遣全国之师攻打秦国。公元前312年，秦楚又战于蓝田(今陕西蓝田县)，楚军再次溃败。韩国、魏国趁楚失败的机会，出兵攻楚，至邓(今河南邓县)。楚军两面受敌，被迫仓皇撤退，割让两座城池，忍气吞声地与秦讲和。汉中落入秦之手，使秦国本土与巴蜀连成一片，不仅消除了楚国从南方来的威胁，而且使巴蜀丰富的物质资源畅通无阻地运向关中，秦国的战略优势进一步加大了。
公元前311年，秦惠文王想用武关以外的地方换取楚国的黔中之地。恨透了将自己玩弄于股掌之中的楚怀王表示，只要能将张仪交出，一切悉听秦国尊便。张仪思忖万千，明白自己不过乃是一名在秦国毫无根基的客卿，此时不去，不但保不住性命，还要在朝堂上被群臣攻讧不忠不义，失去秦王的信任。于是他果断主动请求秦王应允，以自己五尺之躯，为秦国换地。果不其然，张仪一入楚国，就被打入天牢，然而他并不以自身安危为虑，原因就在魏国任相期间，早就以重金馈赠在楚国宫廷内编织了一张密集牢固的关系网，包括魏王宠臣靳尚与楚王宠姬郑袖在内。最终，在两人一内一外的劝说下，张仪不但没有被楚王押赴刑场，反而被隆重地礼送出境，
轻松脱困、志得意满的张仪并没有急忙返秦，而是假道韩国，劝说韩王与秦结盟，既虚声恐吓，又旁征博引，晓以利害："韩国地方险恶多山，所产五谷，不是豆子而是杂麦，国家口粮积存不够两年，现在军中的士兵不过二十万，秦国却有甲兵百余万。崤山以东的人要披上盔甲才可以参战，而秦国人个个赤膊便能上阵迎敌，左手提着人头，右手夹着俘虏。秦国用孟贲、乌获那些勇士们来进攻不肯臣服的弱国，正像在鸟蛋上压下千钧重石，无一可幸免……"惊恐的韩王立刻同意了张仪的建议，决定与秦国修好。
张仪返秦后，鉴于他凭借自己远胜百万甲兵的三寸之舌，游说得六国合纵之势冰消瓦解，秦惠文王列土分茅，赐他六邑之地，以及武信君的爵位。张仪受命再次出使齐、赵、燕三国，以滔滔雄辩说得三国纷纷表示，自己愿意卷甲束兵，与秦国结盟。
然而，正当志得意满的张仪准备返回秦国复命时，传来了惠文王突然驾崩、武王即位的晴天霹雳。张仪冷静地得出判断，鉴于新王与自己素来不睦，而自己的显赫地位已遭朝中同僚长期侧目，如果再贪恋权位返秦，恐怕就要重蹈商鞅的覆辙，于是主动请求入魏。武王也落得顺水推舟，为张仪备革车三十乘，隆重送其出境。张仪出任魏国相国一年后，卒于自己的故土。与他同时代，叱咤风云的纵横游士与客卿，吴起、商鞅、庞涓、苏秦，大多在荣誉的巅峰后遭遇飞来横祸，客死他乡，他能够荣归故里，寿终正寝，实则是一种难得的福气。
虽然后人如扬雄，斥责张仪、苏秦、公孙衍等人的纵横游说为"诈术"，然而他们在乱世中独步政治舞台、纵横捭阖的事迹，却是战国历史上最闪耀的一幕。与张仪同时代的孟子弟子景春曾形容张仪之游说效力宏大，到了"一怒而诸侯惧，安居而天下熄"的地步。更重要的是，他的连横之术，奠定了秦帝国之后半个世纪的外交策略，也成为秦帝国霸业的重要基石之一，正如李斯所说："惠文王用张仪之计……散六国之从，使之西面事秦，功施到今。"
