刻石颂其功德。
到了统治后期，秦始皇迷恋长生不死之术，笃信命数。又说海上有蓬莱、方丈、瀛洲三岛，是神仙居住的地方，有“不死之药”，服后便可“长生不老”。
秦始皇想成为“长生不老”的神仙。有些怪迂苟合之徒，如卢生、韩终、徐福、侯生，都投奔秦朝。
卢生劝说秦始皇道：“我们寻找灵芝、奇药和仙人一直找不到，一定是有什么东西与它们相克。我们建议您要不时秘密出行，来驱逐恶鬼。恶鬼避开了，神仙真人才会来到。您居住的地方如果让臣子们知道，就会妨害与神仙交往，希望您所住的宫室不要让别人知道。这样，不死之药或许能够得到。”
秦始皇就对外宣称说：“我慕神仙真人，我自己就叫真人，不再称朕了。”
他还下令咸阳附近二百里内的二百七十座宫观都用天桥、甬道相互连接起来，把帷帐、钟鼓和美人都安置在里边，全部按照所登记的位置不得移动。
皇帝所到的地方，如果有人说出去，就判死罪。 徐福等人入海寻找仙药，花费了很多时间和钱财也没找到。他害怕遭受责罚，就欺骗秦始皇说：称海中有三神山。但我们时常被大鲨鱼困扰，所以无法到达。希望皇上派善射之人一起前往，遇到大鲨鱼就用连发的弓弩射它。”
恰巧秦始皇做梦与海神交战，海神的形状与人形相似。占梦的博士说：“水神本来是看不到的，他用大鱼蛟龙做侦探。现在皇上的祭祀周到而恭敬，却出现这种恶神，只有把它除掉才能找到真正的善神。”
于是秦始皇命令入海的人携带捕大鱼的工具，亲自带着弓弩去射杀了一条大鱼。 秦始皇派他带领三千童男童女，乘楼船入海求仙山，后不知所终，或许是遇海难，或许是漂到某海岛定居，后者可能性更大，民间传说是到日本去了。
焚书坑儒
始皇帝三十二年公元前215年，秦始皇又使燕人卢生求羡门、高誓等仙人踪迹，后来又使韩佟、侯公、石生求仙人不死之药。
对于秦始皇这种行为，也有儒生表示劝谏的，博士齐人淳于越建议始皇仍实行分封宗室子弟为诸侯的政策，始皇交给臣下讨论。丞相李斯反对。
李斯的奏议促成了秦始皇帝下令焚书禁书，规定史书非秦纪皆烧之；非博士官所职，天下敢有藏诗、书、百家论者，悉诣守、尉杂烧之；有敢偶语诗、书者，弃市；以古非今者，族。吏见知不举者与同罪。令下三十日不烧，黥为城旦。准保存者，医药卜筮种树之书。若愿学法令，则以吏为师。始皇心里已感到受骗，于是命令御史案问诸生，互相揭发牵连四百六十余人，始皇下令把他们都在咸阳活埋。有人认为史记记载秦始皇坑杀的乃是术士， 并不是儒生，但根据史记秦始皇本纪记载秦始皇坑杀的人“皆诵法孔子”。
沙丘之变
秦王政三十七年公元前210年，秦始皇死于他第五次东巡途中的沙丘宫今河北省邢台市广宗县。
秦始皇死后，赵高采取了说服胡亥威胁李斯的手段，二人在沙丘宫经过一番密谋，假造秦始皇发布诏书，由胡亥继承皇位，还以秦始皇的名义指责扶苏为子不孝、蒙恬为臣不忠，逼迫他们自杀，不得违抗。
在得到扶苏自杀的确切消息后，胡亥、赵高、李斯这才命令车队日夜兼程，迅速返回咸阳。为了继续欺骗臣民，车队不敢捷径回咸阳，而是摆出继续出巡的架势，绕道回咸阳。由于暑天高温，秦始皇的尸体已经腐烂发臭。为遮人耳目，胡亥一行命人买了许多“鲍鱼”装在车上，“鲍鱼”的味道掩盖了尸体的腐臭味，迷惑了大家。
回到咸阳后，胡亥继位，是为秦二世，赵高任郎中令，李斯依旧做丞相，但是朝廷的大权实际上落到了赵高手中。赵高阴谋得逞以后，开始对身边的人下毒手。他布下陷阱，把李斯逐步逼上死路，李斯发觉赵高阴谋后，就上书告发赵高。
秦二世胡亥不仅偏袒赵高，并且将李斯治罪，最后将李斯腰斩于咸阳。赵高升任丞相
