很害怕，就暗中与他的女婿咸阳令阎乐以及弟弟赵成商量说：“皇上不听劝谏。现在事情紧急，想把灾祸归到我头上。我想废掉皇上，改立子婴。子婴仁慈节俭，百姓都很认可他的话。”于是赵高让郎中令作为内应，假装说有大盗贼，命令阎乐召集官吏和士兵去追捕，还把阎乐的母亲劫持到自己家中作为人质。阎乐带领一千多名官吏和士兵来到望夷宫的宫门，绑住卫令仆射，说：“盗贼进了这里，你们为什么不阻拦？”卫令说：“宫中周围设置的士兵很严密，哪里有盗贼敢进宫！”阎乐就杀了卫令，直接带着官吏和士兵进宫，边走边向郎官和宦官射箭。郎官和宦官们非常惊恐，有的逃跑，有的抵抗。抵抗的都被杀死，死了几十人。郎中令和阎乐一起进入内宫，向秦二世坐的帷帐射箭。秦二世大怒，召唤左右的人，左右的人都惊慌失措，不敢抵抗。旁边有一个宦官一直侍奉着秦二世，不敢离开。秦二世逃进内室，对他说：“你为什么不早告诉我，才落到这个地步！”宦官说：“我不敢说，所以才保全了性命。要是我早说，早就被杀了，哪能活到现在！”阎乐上前走到秦二世面前，数落他说：“你骄横放纵，滥杀无辜，天下人都背叛你了。你自己想想办法吧！”秦二世说：“我能见见丞相吗？”阎乐说：“不行！”秦二世又说：“我希望得到一个郡，做个王。”阎乐不答应。秦二世又说：“那我做个万户侯总可以吧。”阎乐还是不答应。秦二世说：“我愿意和妻子儿女做个平民百姓，和其他公子一样。”阎乐说：“我是受丞相的命令，为天下人来杀你。你就算说再多话，我也不敢向丞相报告！”他指挥士兵上前。秦二世无奈自杀了。阎乐回去向赵高报告。赵高于是召集所有的大臣和公子，告诉他们杀秦二世的情况，说：“秦国原本是个王国，秦始皇统治天下，所以称帝。现在六国又各自独立，秦国的土地越来越小，还空有个皇帝的名号，不合适。应该像以前一样称王，这样才好。”于是立子婴为秦王。用平民的礼仪把秦二世葬在杜南的宜春苑中。

九月，赵高让子婴斋戒，准备到宗庙去拜祭祖先，接受传国玉玺。子婴斋戒了五天。子婴和他的两个儿子商量说：“丞相赵高在望夷宫杀了秦二世，害怕群臣杀他，才假装出于公义立我为秦王。我听说赵高已经和楚国约定，灭掉秦国宗室，然后在关中瓜分土地称王。现在让我斋戒后到宗庙去，他这是想在宗庙里杀了我。我就称病不去，丞相必定会亲自来，他一来就杀了他。”赵高派人请了子婴好几次，子婴都不去。赵高果然亲自来了，说：“宗庙祭祀是大事，大王您怎么能不去呢？”子婴就在斋戒的宫殿里刺杀了赵高，还灭了赵高的三族，示众。

子婴派军队在峣关抵抗，沛公想攻打峣关。张良说：“秦军还很强大，不能轻视。希望先派人在山上多多树立旗帜，作为疑兵，再派郦食其、陆贾去劝说秦军将领，用利益诱惑他们。”秦军将领果然想和沛公联合，沛公也想答应。张良又说：“这只是他们的将领想反叛，恐怕士兵们不会听从；不如趁他们懈怠的时候攻打他们。”沛公带兵绕过峣关，翻越蒉山，攻击秦军，在蓝田南面把秦军打得大败。于是沛公刘邦的军队就到达了蓝田，接着又在蓝田北面与秦军交战，秦军被打得大败。