过了好一会儿，荆轲说：“这是国家的大事，我的才能低劣，恐怕不能胜任。”太子上前以头叩地，坚决请求不要推托，荆轲就答应了。
当时太子就尊奉荆卿为上卿，住进上等的宾馆。太子天天到荆轲的住所拜望。供给美食，时不时地还献上奇珍异物，车马美女任荆轲随心所欲，以便满足他的心意。
过了很长一段时间，荆轲仍没有行动的表示。这时，秦将王翦已经攻破赵国的都城，俘虏了赵王，把赵国的领土全部纳入秦国的版图。大军挺进，向北夺取土地，直到燕国南部边界。
太子丹害怕了，于是请求荆轲说：“秦国军队早晚之间就要横渡易水，那时即使我想要长久地侍奉您，怎么能办得到呢！”荆轲说：“太子就是不说，我也要请求行动了。现在到秦国去，没有让秦王相信我的东西，那么秦王就难以接近。那樊将军，秦王悬赏黄金千斤、封邑万户来购买他的脑袋。果真得到樊将军的脑袋和燕国督亢的地图，献给秦王，秦王一定高兴接见我，这样我才能够有机会报效您。”
太子说：“樊将军到了穷途末路才来投奔我，我不忍心为自己私利而伤害这位长者的心，希望您考虑别的办法吧！”
荆轲明白太子不忍心，于是就私下会见樊於期说：“秦国对待将军可以说是太残酷了，父母、家族都被杀尽。如今听说用黄金千斤、封邑万户，购买将军的首级，您打算怎么办呢？”
樊於期仰望苍天，叹息流泪说：“我每每想到这些，就痛入骨髓，却想不出办法来！”荆轲说：“现在有个方法可以解除燕国的祸患，报将军的仇。”於期凑向前说：“怎么办？”
荆轲说：“希望得到将军的首级献给秦王，秦王一定会高兴地召见我，我左手抓住他的衣袖，右手用匕首直刺他的胸膛，那么将军的仇得报，而燕国被欺凌的耻辱可以涤除了，将军是否有这个心意呢？”
樊於期脱掉一边衣袖，露出臂膀，一只手紧紧握住另一只手腕，走近荆轲说：“这是我日日夜夜切齿碎心的仇恨，今天才听到您的教诲！”于是就自刎了。
太子听到这个消息，驾车奔驰前往，趴在尸体上痛哭，极其悲哀。已经没法挽回，于是就把樊於期的首级装到匣子里密封起来。
当时太子已预先寻找天下最锋利的匕首，找到赵国人徐夫人的匕首，花了百金买下它，让工匠用毒水浸过，用人试验，只要见一丝儿血，没有不立刻死的。于是就准备行装，送荆轲出发。
燕国有位勇士叫秦舞阳，十三岁时就曾杀人，别人都不敢正面看他。于是就派秦舞阳做助手。荆轲等待一个人，打算一道出发；那个人住得很远，还没赶到，而荆轲已替那个人准备好了行装。又过了些日子，荆轲还没有出发，太子认为他拖延时间，怀疑他反悔，就再次催请说：“日子不多了，荆卿有动身的打算吗？请允许我派遣秦舞阳先行。”
荆轲发怒，斥责太子说：“太子这是什么意思？只顾去而不顾完成使命回来，那是没出息的小子！况且是拿一把匕首进入难以测度的强暴的秦国。我所以暂留的原因，是等待另一位朋友同去。眼下太子认为我拖延了时间，那我这就去吧！”于是就出发了。
太子及宾客中知道这件事的，都穿着白衣戴着白帽为荆轲送行。到易水岸边，高渐离击筑，荆轲和着拍节唱歌，发出苍凉凄惋的声调，送行的人都流泪哭泣，一边向前走一边唱道：“风萧萧兮易水寒，壮士一去兮不复还！”复又发出慷慨激昂的声调，送行的人们怒目圆睁，头发直竖，把帽子都顶起来了。
于是，荆轲上车走了，始终连头也不回。
一到秦国，荆轲带着价值千金的礼物，厚赠秦王宠幸的臣子中庶子蒙嘉。蒙嘉替荆轲先在秦王面前说：“燕王确实因大王的威严震慑得心惊胆颤，不敢出动军队抗拒大王的将士，情愿全国上下做秦国的臣子，纳税尽如同直属郡县职分，使得以奉守先王的宗庙。因为慌恐畏惧不敢亲自前来陈述。谨此砍下樊於期的首级并献上燕国督亢地区的地图，装匣密封。燕王还在朝廷上举行了拜送仪式，派出使臣把这种情况禀明大王，敬请大王指示。”
秦王听到这个消息，非常高兴，就穿上了礼服，安排了外交上极为隆重的九宾仪式，在咸阳宫召见燕国的使者。
荆轲捧着樊於期的首级，秦舞阳捧着地图匣子，按照正、副使的次序前进，走到殿前台阶下秦舞阳脸色突变，害怕得发抖，大臣们都感到奇怪。荆轲回头朝秦舞阳笑笑，上前谢罪说：“北方蛮夷之地的粗野人，没有见过天子，所以心惊胆颤。希望大王宽容他，让他能够在大王面前完成使命。”
秦王对荆轲说：“递上舞阳拿的地图。”荆轲取过地图献上，秦王展开地图，图卷展到尽头，匕首露出来。荆轲趁机左手抓住秦王的衣袖，右手拿匕首直刺。秦王大惊，抽身跳起，衣袖挣断。慌忙抽剑，剑长，只是抓住剑鞘。一时惊慌急迫，剑又套得很紧，所以不能立刻拔出。
荆轲追赶秦王，秦王绕柱奔跑。大臣们吓得发呆，突然发生意外事变，大家都失去常态。而秦国的法律规定，殿上侍从大臣不允许携带任何兵器；侍卫武官也只能拿着武器守卫在殿外，没有皇帝的命令，不准进殿。正当危急时刻，来不及传唤下边的侍卫官兵，因此荆轲能够追赶秦王。
仓促之间，惊慌急迫，没有用来攻击荆轲的武器。这时，医官夏无且用他所拿的药袋投击荆轲。正当秦王围着柱子跑，仓促慌急，不知如何是好的时候，侍从们喊道：“大王，把剑推到背后！”秦王把剑推到背后，才拔出宝剑攻击荆轲，砍断他的左腿。
荆轲残废，就举起他的匕首直接投刺秦王，没有击中，却击中了铜柱。秦王接连攻击荆轲，荆轲被刺伤八处。
荆轲自知大事不能成功了，就倚在柱子上大笑，张开两腿像簸箕一样坐在地上骂道：“大事之所以没能成功，是因为我想活捉你，迫使你订立归还诸侯们土地的契约回报太子。”
这时，秦国的侍卫们冲上前来杀死荆轲，而秦王也不高兴了好一会儿。过后评论功过，赏赐群臣及处置当办罪的官员都各有差别。赐给夏无且黄金二百镒，说：“无且爱我，才用药袋投击荆轲啊。”
于是秦王大发雷霆，增派军队前往赵国，命令王翦的军队去攻打燕国，十月攻克了蓟城。
燕王喜、太子丹等率领着全部精锐部队向东退守辽东。秦将李信紧紧地追击燕王，代王嘉就写信给燕王喜说：“秦军之所以追击燕军特别急迫，是因为太子丹的缘故。现在您如果杀掉太子丹，把他的人头献给秦王，一定会得到秦王宽恕，而社稷或许也侥幸得以祭祀。”
此后李信率军追赶太子丹，太子丹隐藏在衍水河中，燕王就派使者杀了太子丹，准备把他的人头献给秦王。
秦王又进军攻打燕国。此后五年，秦国终于灭掉了燕国，俘虏了燕王喜。
鲁句践听到荆轲行刺秦王的事，私下说：“唉！太可惜啦，他不讲究刺剑的技术啊，我太不了解这个人了！过去我呵斥他，他就以为我不是同路人了。”两千年之后的清人冯廷在《荆卿故里》一诗中发表了与鲁句践不同的看法：
一卷舆图计已粗，单车竟入虎狼都。纵然意气倾燕市，岂有功名到酒徒？空向夫人求匕首，谁令竖子把头颅。南来曾过邯郸道，试问人知剑术无？
沈德潜认为，此诗在探究刺案之失时指出“不独剑术之疏，直咎行刺之失策，此是正论。”这个看法颇有见地。荆轲刺秦的失败，绝不是可用“剑术不精”来解释的。
荆轲“欲与俱”的朋友因路远而未能前来也罢，荆轲“欲生劫之”而未能将秦王立即杀死也罢，夏无且以药囊掷荆轲以滞其气也罢，荆轲剑术不精也罢，这些偶然性因素于刺秦失败可能或多或少都起了些作用，但最根本的还是这个借献图生劫秦王的行动本身包含着流产的必然性，因为它与它所要效法的“曹沫故事”完全不是一码事了。
不妨设想一下：假如荆轲此次刺秦得手，会怎样呢？恐怕很难全身以退。当殿下众武士冲上来以后，荆轲伏诛是必然的。那么换一个秦皇帝又会如何？答案一目了然：当时国势强盛的秦国已是一辆疾驰在一统天下大道上的不可遏止的战车，任驭手是谁，都不能让它骤然止步或改弦易辙。
所以唐柳宗元《咏荆轲》叹云：
秦皇本诈力，事与桓公殊。奈何效曹沫，实谓勇且愚。
