此时，章邯率领的秦军主力将起义军赵歇包围在巨鹿城中，各支反秦武装纷纷向巨鹿汇集，为赵歇解围。最后，起义军在项羽的率领下，破釜沉舟，一举打败了秦军。章邯派司马欣到咸阳请求援兵，但赵高拒绝接见。眼看救兵已经无望，章邯最终率秦军投降了项羽。
二世知道了章邯投降的消息，深受打击。他开始对赵高有所怨恨，他派出使者去责问赵高，赵高本就打算要篡夺帝位，二世一责问，他便决定立即动手。阎乐率领一千多人来到望夷宫殿门前，挥刀杀死了门口的卫士，带吏卒冲入殿中，见人就杀。很快杀到了二世面前，阎乐和赵成向二世的座位上射箭，二世大声喊叫着让左右的人上前抵抗，但左右大都已经四散而逃，没有人肯出来为他卖命。
此时，这位昏庸的皇帝才明白，把他逼到这步境地的人，正是他的宠臣赵高。二世求生无路，悔恨莫及，只好拔剑自尽。至此，秦朝大幕垂落，秦始皇苦心经营的第一帝国，成了历史上最短命的王朝之一。
二世胡亥死后，以平民百姓的身份被葬于杜南的宜春苑中，没有庙号和谥号。一墓一碑，荒草凄凄，秦代的末代皇帝的坟墓就是如此。二世皇帝在位三年，终年时仅二十三岁。
