秦惠王更元三年（公元前322年），魏惠王由于惠施的与齐连横策略的失败，采用秦相张仪的秦韩魏合纵伐齐楚的合纵策略，逐走惠施，任张仪为魏相。但由于秦国的真实目的是削弱韩魏，被魏惠王识破，张仪被逐。秦惠王更元六年（公元前319年），魏国任命公孙衍为相，楚、齐、赵、韩、燕、义渠六国合纵攻秦，推楚怀王为纵长。秦惠王更元八年（公元前317年），义渠趁秦与三晋大战，攻击秦国西部地区，大败秦军。秦惠王派自己的异母弟公子疾在东部战场战胜三晋联军，虏其将申差，败赵公子渴、韩太子奂，斩首八万二千。义渠退兵，魏国合纵失败。
秦惠王更元十三年（公元前312年），秦、韩、魏三国合纵攻楚，楚国大败。三国接着又打败了楚国的盟友齐国。秦国占领了楚国的汉中，使秦国本土关中与巴蜀地区连成一片。
秦国在秦惠王朝是一个大发展时期，不仅打通了中原通道，而且夺取了魏国的河西郡和上郡，攻灭了巴蜀，占领了汉中，使秦国的领土面积骤然扩大了数倍。更重要的是，巴蜀、汉中与秦国的本土关中一样，是当时第一等的良田。
秦国能够占领巴蜀，纯属偶然。巴、蜀是两个非常古老的王国，有着自己的文化传统，文明程度很高，国力也很强大。巴、蜀所在的四川、重庆地区多山，入蜀通道以守难攻。楚国、秦国与巴、蜀发生过多次战争，都没有攻入巴、蜀腹地，反而多次为巴、蜀所败。
蜀国和巴国是西南诸国中最强大的两个国家，经常发生争斗。苴国（今四川昭化）也是西南地区的一个强国，与巴国友好，苴巴经常联合抗蜀。
秦惠王更元九年（公元前316年），韩国大举攻秦。正在这时，苴蜀两国使者先后到秦。原来，蜀国为了战胜巴国，决定先剪除巴国的党羽苴国。苴国向巴国求救，但巴苴联军还是被蜀国打败。苴国与秦国建立过防楚联盟，于是向秦国求救。
本来在巴蜀与秦国之间隔着楚国占领的汉中，楚国一直想攻入巴蜀，而苴国由于地处进入巴蜀腹地的要道，把守着剑门，首当其冲，与楚国发生多次战斗，结仇很深。此次，苴、巴两国危难，邻国中能够与蜀国一较高低的只有秦、楚。苴侯考虑楚国与自己土地相邻，又一直想吞并自己，求楚无异于引狼入室。而秦国与巴蜀中间隔着楚国的汉中，只有一小部分土地与自己相连，战胜蜀国后势必离去。如果不走，就将陷入巴蜀和楚国汉中郡的包围。因而求秦国是风险最小的。而蜀国派使者入秦，提出与秦结为盟国，目的是为了使秦国不出兵的。
秦惠王对苴蜀的要求都答应了，分别收下了两国的厚礼，让两国的使者归国。秦惠王用两国的礼物与韩国议和后，派张仪、司马错、张若、都尉墨率领秦国的精兵火速入川。秦军很快就通过了苴国把守的剑门，向蜀国的都城成都进发。对于秦军的突然出现，蜀王十分吃惊。对于秦国的不守信用，蜀王十分气愤。于是，蜀王亲自领军与秦军交战。但由于秦军已过剑门天险，气势正盛，蜀王在葭萌（今四川剑阁东北）战败，被秦军杀死。张仪、司马错接着占领成都，蜀国灭亡了。张仪又借苴国与巴国劳军之机，一举灭亡了巴国和苴国。秦国尽收巴蜀之地。张仪和张若还主持修建了新的成都城。由于蜀王室在蜀国还有很大的影响力，于是秦惠王采用羁縻蜀国的办法，将蜀国降格为侯，任命蜀王的儿子为新的蜀侯，任命张若为蜀相，管理蜀政。对待巴国也采用了同样的办法。秦国占领巴蜀后，掉头痛击韩国。
插在秦国本土和巴蜀之间的楚国汉中郡直接威胁秦国入蜀的要道，成了秦国必须要拔掉的钉子。
秦惠王在公元前312年联合韩魏攻楚的一个重要目的，就是占领汉中。
秦惠王命魏章率领公子疾、甘茂在丹阳（今河南西峡以西、丹水以北地区）大败楚军，占领了汉中，解除了楚国对秦国本土和巴蜀的威胁。这样，秦国的关中、汉中、巴蜀连成一大片，秦国对六国形成了居高临下的压迫形势。
义渠是匈奴的一个分支，是当时秦国在西北部最强大的一个少数民族政权。义渠占有今天的陕西北部、甘肃中北部和宁夏等地。义渠凭借骑兵特有的机动性对秦国的边境进行劫掠，甚至曾经侵入到秦国的洛河流域。正是义渠的巨大危害性和破坏性，才使公孙衍能够说动秦惠王暂停攻魏而转为攻义渠。秦国对付义渠这些游牧民族的办法主要是烧荒，很有效果。游牧民族不敢靠近牧草被烧光的秦国边境，以避免大批马牛羊被饿死。秦惠王七年，义渠发生内乱，秦派庶长操趁其自相残杀，平定了义渠。义渠的力量遭到了很大的削弱。秦惠王十一年（公元前327年），秦国在义渠设县，义渠称臣。秦惠王更元十年（公元前315年），秦伐取义渠二十五城。秦国在西北地区占有了大片的优良牧场。
在张仪以前，秦国没有设过单独的相，只有将相和一的大良造。大良造主管军、政、民，权力很大，是对君权的一个巨大威胁。尤其是在商鞅担任大良造后，更是重权在握。秦惠王即位后，就开始对大良造进行分权。秦惠王十年（公元前328年），秦国开始设立相邦，张仪为秦第一任相邦。这样，就把大良造原来的相权剥离出来，使大良造成了最高军职的专称。由于秦惠王勤于政事，亲自主持秦国的大局，剥夺了许多宰相的权力，秦国的相邦一职实际上只相当于外相，约等于今天的美国国务卿。
秦惠王用了大量的外籍能臣，其中以魏国人为最多。魏国是一个盛产外交家和军事家的国家，张仪、公孙衍、魏章、司马错更是其中的佼佼者。
由于秦惠王上任后首要任务是打通秦国通往中原的道路，对手就是魏国。于是秦惠王重用知己知彼的公孙衍和张仪，取得了非常好的效果。而且，秦惠王在公孙衍和张仪之间有意的制造了一些矛盾，使这两个魏国人成了死敌，从秦国国内一直打到了国际舞台上。
魏章就是当初商鞅诈取的公子魏昂。魏章在魏时就已经是名满华夏的名将。商鞅知道，如果凭战场上的真功夫，秦军肯定不是魏章的对手。要想战胜魏章，只能靠诈取。魏章被俘后，得到了秦孝公的热情接见。当时秦国由商鞅独掌朝政，朝中能人不多。孝公有意留魏章在秦，魏章在听说家人由于自己丧师辱国而被法办后，也就留在了秦国。秦惠王对魏章是十分器重的，在攻楚战争中，公子疾和甘茂两位秦国的重臣被作为魏章的助手使用，足可以看出魏章在秦惠王心里的位置。而魏章也不负秦惠王的厚望，连败齐楚名将，夺取了战略要地汉中。
司马错更是历经惠王、武王、昭王的三朝元老，在伐蜀、楚、魏、韩的战争中立有大功。
楚人甘茂、异母弟公子疾也是秦惠王的重臣，在武王朝还当上了左右相。
惠王朝的大批能臣造就了惠王朝的辉煌，也反映了秦惠王的识人驭人的本领。秦惠王即位后的第一个对手就是大名鼎鼎的商鞅。从当时的情况来看，秦国的法治建设已基本成功，倒是独掌大权的商鞅的存在成了秦国改革成果的最大威胁。秦国的法治建设是靠强力完成的，也就是商鞅所说的霸术。在法治建设完成后，秦国有两个人是双重性质的，秦惠王和商鞅。他们由于拥有巨大的权力，既是法治的最强维护者，也是法治的最大危害者，而君主制下的法的象征只能是一个人。商鞅的悲剧根源就在这里。就算秦孝公没有暗示，秦惠王也要除掉商鞅。象商鞅这种人，秦国不用，也必然是不会让别国来用的。秦惠王在除掉商鞅后，以商鞅造反查无实证，公子虔和公孙贾纯属陷害为由，顺手除掉了二人及其他们的大量党羽。秦孝公没有完成的收尾工作，由秦惠王出色地完成了。
秦惠王更元十三年（公元前312年），秦惠王派出两路大军分别进攻齐国本土和在燕国的齐军，以支持自己的女儿易王后和外孙燕昭王。在两路大军获胜后，秦惠王派自己喜爱的儿子公子稷入燕为质。秦惠王十岁就有了女儿易王后，儿女众多。
公元前311年，秦国的第一位王秦惠王去世了，在位二十七年。太子荡即位，荡就是秦武王。