当时东方六国以齐最为强盛，廉颇率军伐齐，攻陷九城；次年又攻打魏国，大胜而归，赵国从而跃居东方六国之首。秦国尔后十年间，虎视赵国而不敢贸然进攻，正是慑于廉颇的威力。三甲村和换马村赵孝成王立，秦王又派兵攻打赵国，廉颇统帅赵军阻挡秦军于长平。那时秦军已南取野王、北略上党，并切断了长平南北的联系，士气十分旺盛，而赵军长途跋涉，不仅兵力处于劣势，形势上也处于不利的地位。面对此一情况，廉颇采取了筑垒固守的作战策略。尽管秦军数次挑战，廉颇总是坚壁不出，秦军求战不得，无计可施，锐气渐失。
秦国看速胜不行，便使用反间计，到处谣传说：“秦国最担心的是赵国以赵括代替廉颇。”赵王求胜心切，中了反间计，认为廉颇怯战，于是以赵括代替廉颇。虽蔺相如力谏：“只知纸上谈兵的赵括，不适合担此重任。”但赵王不听，一意孤行。廉颇卸任前，一再嘱咐赵括：“秦军千里奔袭，利在战，应以守为主。”并将一份“守势图”交与赵括，可是赵括傲慢无理，不予理睬。廉颇盛怒之下，交出帅印后，连衣甲都未更换，便策马直奔赵都邯郸。
路过一村时，百姓跪拜，廉颇才发现自己仍头戴帅盔、身披铠甲及足蹬战靴，便将三件铠甲脱下，继续往前奔跑，后人称此村为“三甲村”；他虽卸掉了“三甲”，百姓仍沿途拦路乞留，原来人人都知道他有“三白”，从白发、白须和骑乘的白马，仍然可以认得出来。廉颇便忍痛将骑乘多年的白马换掉，后人把他换马的地方称为“换马村”。
秦国见反间计成功，便倾全力攻赵，不仅射杀赵括，还坑杀了赵兵四十余万人。长平之战后，秦国趁势包围了赵都邯郸，最后幸赖魏公子信陵君派兵相救，赵国才免于灭亡，但从此国力大减。鄗代之战燕以赵国大伤于长平，认为有机可乘，以丞相栗腹为将，举兵攻赵。赵国又重新启用廉颇为将，指挥著名的鄗代之战。
廉颇兵分为两路，一路由乐乘率领直趋代地，抗击西路燕军；一路亲自率领，迎战燕军主力于鄗城。廉颇指挥为保卫乡土而同仇敌忾的赵军，集中兵力正面迎敌的战法，首战告捷，挫敌兵锋。接着，他率领赵军大败燕军主力，阵斩栗腹，燕军主帅被斩，惊慌溃散。廉颇乘胜追击，长驱五百里，围攻燕国都城蓟。燕王眼看燕国危在旦夕，答应赵国提出的割让五城的要求，向赵国求和。
