秦始皇真正的暴政，在于轻视百姓的力量，短期内发动数次对外战争，开展大批国家工程，兵役、徭役繁重，不给百姓以休养生息的时间，死于其中的几不少于百万人。秦法也极为严苛，肉刑残酷，连坐之法渗透到法律执行的每个环节。比如一人犯法，全家和亲属全都受刑，把秦国传统的军事制度（一人后退，全伍处死）直接运用到民政中去。如此暴政，又怎么可能维持长久呢？
秦始皇封禅泰山
始皇二十八年（前219），秦始皇率领文武百官及儒生博士70余人，到泰山举行封禅大典。封禅是帝王的祭祀大典，当时人们认为君王只有举行过这种典礼才算受命于天，取得合法地位。所谓“封”，是指筑土建坛祭天；“禅”，是指祭地。“封”和“禅”是同时进行的，但“封”比“禅”要隆重得多。
由于长期不举行这种活动，大臣们都不知道仪式该怎样进行，于是秦始皇向儒生们询问要领。儒生们众说纷纭，莫衷一是。秦始皇于是斥退儒生，决定按照秦以前祭祀上帝的礼仪进行。秦始皇率众到泰山顶上立了碑，举行“封”礼。相传始皇下山时忽遇暴雨，便到松树下避雨，其后就把这棵树封为五大夫。秦始皇下山后，又到附近的梁父山举行了“禅”礼。
秦始皇却看不清这一点，他希望自己家族甚至自己的统治真的可以千秋万岁。为此他笃信方士的邪说，相信世界上存在着神仙，神仙掌握着长生不老之术。始皇二十八年（前219），他东巡到泰山，行封禅大典，然后东游海上，南登琅琊（今山东胶南境内），作琅琊台。方士徐福就在此时请求觐见，说海上有蓬莱、方丈、瀛洲三座仙山，上有仙人及长生不老药。秦始皇大悦，派徐福出海求取。这种事情本来就荒诞不经，徐福出去闲逛了数年，回来说风浪太大，“未能至，望见之焉”。秦始皇想见到了就是好事，于是按照徐福的要求，给他数千童男童女以及大批珍宝。徐福乘大海船二度出海——这一去，当然再没有回来，传说是去了日本列岛，今天的日本还保存有徐福的纪念地。
秦始皇知道自己的身体状况越来越糟，长生不老药却总是找不回来，遂开始考虑身后事。他派长子扶苏前往长城去监督蒙恬，希望由此培养扶苏的声望和经验。但还没等扶苏锻炼成才，回到咸阳，天下就已经产生了动乱的苗头。始皇三十六年（前211），东郡（今河南濮阳）发现了一块陨石，上面不知道谁刻了一行字，说：“始皇帝死而地分。”秦始皇派人调查没有结果，就把附近居民全部处死，把陨石也烧掉了。不久以后，他的使者经过华阴，半夜突然有人持璧前来，说：“明年祖龙死。”祖就是始，龙指的是皇帝，祖龙当然就是指秦始皇。那人说完话，丢下玉璧就逃走了，再也追查不到。
始皇三十七年（前210），秦始皇再次东巡，归途中行至平原津（今山东德州南）时患病，七月病重，迁移到沙丘（今河北广宗西北大平台）宫颐养。他在病中勉强写下玺书给公子扶苏，要他立刻赶回咸阳主持治丧葬礼。玺书写好后封存在中车府令赵高处，还没有来得及交给使者传送，秦始皇就病死在沙丘平台。丞相李斯害怕国家会发生变乱，于是严密封锁消息。赵高与胡亥、李斯密谋，擅自开启密封的玺书，篡改秦始皇遗令，另立胡亥为太子，而赐扶苏和与己有仇的蒙恬自尽，这就是“沙丘之变”。扶苏见到假诏后自杀。蒙恬疑心有诈，不肯自杀，下狱后被迫服毒而死。此后，太子胡亥在咸阳继位，便是秦二世皇帝。
