张仪告诉秦惠王，魏国四面树敌，眼下正是伐魏的好机会。可那公孙衍受人贿赂，因私利放弃时机，实为陷秦国于不利境地。秦惠王闻之有理，当即命张仪为客卿，而公孙衍自此之后，饱受排斥。见志向受阻，他只好离开秦国，转投魏国。
刚经历过摧残的魏国，此刻可谓是千疮百孔，苟延残喘。公孙衍加入魏国后，深知当前这种局面，唯有与别国结盟方能拯救魏国。于是，公孙衍采用合纵策略，准备以联合兵力对抗秦国。他游说的第一战为齐国，公孙衍找到齐国名将田朌，劝他率军进攻赵国，且只需带五万兵力。
田朌觉得仅靠五万兵力攻下赵国，无异于痴人说梦，但公孙衍解释说，如果兵力提的太多，齐、魏两国的君主就不会同意出兵了。我们先率五万兵力出征，若遇到危险后，齐、魏君主必然会率军增援，到时可大败赵国。
果不其然，田朌使用公孙衍的策略，五万孤军受困，其后，齐、魏君主率军增援，大败赵国军队。这是公孙衍首次使用合纵，即获得胜利。此事传出后，引起了秦国的注意，张仪适时而出，施尽各种手段，破坏公孙衍的合纵策略。
他率军征讨魏国，成功令魏国依附秦国，同时，张仪游说齐、楚君主，最终破坏掉三国合纵。此次失败后，公孙衍并不甘心，又发起“五国相王”，意图以五国力量对抗秦国，但是，此策略受到齐、楚两国的干涉，秦国更是千方百计破坏，最终，公孙衍合纵失败。
公孙衍的两次失败，助长了张仪的名声，不久后，张仪即当上了魏国宰相。同年，秦国进攻齐国，遭遇惨败。秦国的战败使张仪的连横策略受到质疑，张仪在魏国逐渐失去支持，公元前319年，张仪被迫回到秦国，而公孙衍则重新成为魏国宰相。
公孙衍上位后，即开展合纵工作，最终，成功游说五国君主。但在伐秦时，真正出兵的仅有韩、赵、魏三国。出人意外的是，势不可挡的联军攻至函谷关时，遇到了秦军反击，霎时间，兵败如山倒，联军节节溃败，损失惨重。
魏国首先求和，赵国虽然退军，但并未求和。秦国即率领大军攻打赵国，齐国为了讨好秦国，立刻调转枪口，进攻赵国。实力悬殊下，赵国屡战屡败，大将尽数折损，主力军队更是损失殆尽，损失惨重。
至此，“五国伐秦”宣告失败。
接连合纵失败，公孙衍被排挤出魏国，成为了韩国宰相。在职期间，公孙衍仍然想着合纵别国对抗秦国。秦惠王知晓后，率军攻打韩国，两军交战一年多，韩国元气大伤，公孙衍见大势已去，只好逃走。
尽管，公孙衍数次合纵伐秦均以失败告终，但是，这并不意味着他的策略是错误的。然而，作为一代风云人物，公孙衍的历史功绩是永不磨灭的。在战国中后期，正是因为他，东方各国对强秦才有了几次有较大影响的进攻，历史才变得更加波澜壮观。
仅能说，公孙衍的策略并未被各国更好的执行，五国间勾心斗角、各藏心思，注定会遭遇失败。纵观战国时期形势，弱肉强食，优胜劣汰，小国若想生存，只能选择抱团求生。公孙衍创出的一套合纵策略，是这些小国长久生存的唯一选择。
