还有在古代战争史上堪称兵法取胜典范的围魏救赵，也是孙膑的手笔。当时野心勃勃的魏国想要吞并赵国，由于赵魏双方实力悬殊，由庞涓带领的魏军很快围住了赵国都城邯郸。被围困的赵国赶紧向国力强盛的齐国求助，齐魏两国实力相差不大，齐国略胜一筹，若魏国就此吞并赵国，势力将会获得迅速壮大，齐国或就此难与其抗争，最终被魏国吞并。因此齐国答应了赵国的要求，迅速出兵解赵国困境。
直接正面与魏大军对抗并非明智之举，因此孙膑想出了一个奇招。他完全打破了以往的战术，没有直接将大军派往赵国，而是选择在魏军大部分主力被用来围住邯郸的时候，派大军进攻魏国都城大梁。如孙膑所料，魏国大部分军力都用来围困赵国了，根本没有想到都城会受威胁，被打了个措手不及。当齐军围住魏国都城时，魏军只得慌忙回国，连日的战争已让魏军十分疲惫，眼见即将胜利，又被人直攻都城，猝不及防之下阵脚打乱。就这样，齐国不仅解了赵国被围困之难，同时一举重创魏军，打了漂亮的一仗。这一仗也算是给孙膑狠狠出了口气，魏军大败，作为将军的庞涓想必是免不了被追责的。
大败庞涓率领的魏军，只是孙膑复仇的其中一步。围魏救赵之后，孙膑更受齐王器重，这也为他真正的复仇打下基础。公元前342年，著名的马陵之战是孙膑对庞涓最后的复仇，孙膑故意通过减少军队煮饭用的锅，给庞涓传递一种齐军逃兵众多的假象，向魏军示弱。待魏军发起猛攻时，齐军只管逃窜，这让庞涓更加不可一世，盲目地认为齐军怯弱害怕才四处逃窜。
孙膑早知庞涓傲慢自大的本性，必然不会将"怯弱"的齐军放在眼里。果然，庞涓大意地将步兵留在原地，只让一支骑兵队伍随自己追击齐军。孙膑早已指挥齐军主力设下埋伏，为了生擒庞涓，孙膑还特意命人在树干上写"庞涓死于此树之下"，引庞涓深入陷阱。隐约看到树上自己名字的庞涓下马点火查看，此时齐军一举反攻，将魏军打了个落花流水。自视甚高的庞涓这才明白自己中计了，看着仓皇逃窜的魏军他突然明白齐军的逃窜都是假象，韦德就是引他轻敌。他嫉恨孙膑，在其被自己砍断双腿后更是将孙膑看作废人，而此时他却被废人孙膑生擒。
可见，孙膑即便身体残疾，依然能够凭借强悍的意志力和过人的才智"吊打"庞涓。意识到大势已去的庞涓，最后自刎于写了字的树下，真正应了孙膑那句话"庞涓死于此树下"。此战不仅让孙膑实现了报仇雪恨的心愿，而且重创魏军，俘虏了魏国主将太子申，魏军就此元气大伤，魏国也难以与齐国分庭抗礼。
