三十五年，开辟道理，通过九原，直达云阳，挖山填谷，修建一条笔直的大道连接起来。始皇认为咸阳人口众多，先王的宫廷狭小，听说周文王建都丰，武王建都镐，丰镐之间，是帝王的都城所在。于是就在渭水南岸的上林苑中兴建朝宫。首先建造前殿阿房宫，东西五百步，南北五十丈，殿堂上可以坐一万人，殿堂顶下竖立五丈高的旗帜。周围环绕着架起阁道，从殿下直达南山。在南山的山顶上修建标识，作为门阙。在空中架设道路，从阿房官渡过渭水，与咸阳相连接，以此象征天上阁道越过天河直至营室。阿房宫尚未完工；完工后，想另外选择一个好的名字称呼它。在阿房建造宫殿，所以天下称它阿房宫。隐官刑徒七十多万人，分成几批营造阿房宫，或修建郦山工程。挖运北山的石头，输送蜀地、荆地的木材，都集中到这里。关中共计宫殿三百座，关外四百多座。于是在东海附近朐县境内树立石碑，作为秦国的东门。迁徙三万户居住郦邑，五万户居住云阳，免除十年的徭役。
卢生劝始皇说：“我和其他人寻找灵芝奇药以及仙人，常常遇不上，好像有东西伤害它们。仙方中要求，君主时时隐蔽行迹来躲避恶鬼，只有如此，真人才能来到。君主居住的地方，臣属知道了，就会妨碍神仙。真人没入水中不会被水浸湿，进入火中不感到热，凌云驾雾，与天地一样长寿。现在您治理天下，不能恬静无欲。希望您居住的宫殿不要让人知道，然后长生不死的仙药大概可以找到。”于是始皇说：“我羡慕真人。自称‘真人’，不称‘朕’。”命令咸阳附近二百里内的二百七十座宫殿，用空中架设的道路和地面上的甬道连接起来，把帷帐、钟鼓、美人安置在里面，各种布置不得移动。所临幸之处，如果有人把地点说出去，罪当处死。始皇临幸梁山宫，从山上看见丞相随从车骑众多，很不以为然。宫中侍从把这件事告诉了丞相，后来丞相减少了随从的车骑。始皇帝非常生气地说：“这是宫内的人泄漏了我的话。”审问后没有人认罪。这时，下令逮捕当时在他身边的人，全部杀掉。从此以后没有人知道他的行迹在什么地方了。听理国政，群臣受命决断事情，都在咸阳官。
侯生、卢生一起商量说：“始皇为人刚愎暴戾，自以为是，从诸侯中兴起，吞并了天下，万事称心如意，为所欲为，认为自古以来没有人能赶上自己。专门任用治狱的官吏，治狱的官吏受到宠幸。虽然有博士70人，只是充数人员，并不信用。丞相和大臣都是接受已经决断的公事，一切依赖皇帝处理。皇帝喜欢采用刑罚杀戮来确立自己的威严，天下人害怕获罪，只想保持禄位，没有敢竭尽忠诚。皇帝不能听到自己的过失，日益骄横，臣下恐惧而屈服，用欺骗来取得皇帝的欢心。根据秦朝的法律，一人不能兼有两种方伎，方伎不灵验，就处以死刑。然而观察星象云气预测吉凶的人多至300人，全都学问优秀，（但对皇帝）畏忌阿谀，不敢正面指出他的过错。天下之事不论大小均取决于皇帝，皇帝甚至用秤来称量文书，一天有一定的额数，不达到额数不能休息。贪恋权势到了这种地步，不能给他寻找仙药。”于是就逃走了。始皇听说侯生、卢生逃走的消息，就非常气愤地说：“我以前收取天下书籍，不合时用的全部烧毁，招集了很多文学方术之士，想要使国家太平，这些方士打算炼丹得到奇药。现在听说韩众离去后一直不来复命，徐市等人耗费巨万，最后还是没得到仙药，只是每天传来一些为奸谋利之事。我对卢生等人很尊敬，赏赐丰厚，如今诽谤我，来加重我的不仁。在咸阳的一些儒生，我派人查问，有的制造怪诞邪说来惑乱百姓。”于是派御史审问儒生，儒生辗转告发，就能免除自己的罪过。解犯法禁460人。全部在咸阳活埋，使全国都知道这件事，借以警诫后人。更多地调发徒隶去戍守边境。始皇长子扶苏劝告说：“天下初定，远方百姓尚未安辑，儒生都学习和效法孔子，现在您用严厉的刑罚绳冶他们，我担心天下动乱。希望您明察。”始皇很生气，派扶苏到北方的上郡监视蒙恬。
三十六年，荧惑接近心宿。一颗星坠落东郡，到了地面变为石头，百姓中有人在这块石头上刻写说“始皇帝死而地分”。始皇听到了，派御史挨个审问，没有人认罪，把在石头附近居住的人全部抓起来处死，就用火烧毁这块石头，始皇闷闷不乐，让博士创作《仙真人诗》，和记述出行巡游天下的情况，传令乐工弹唱。秋天，使者从关东来，夜里经过华阴平舒，有人拿着璧玉拉住使者说：“替我送给滈池君。”并趁机说：“今年祖龙死去。”使者问他什么原因，这个人忽然消失，留下他的璧玉走开了。使者向始皇献上璧玉，讲述了事情的全部经过。始皇很长时间沉默无语，后来说：“山野的鬼怪只知道一年之内的事情。”退朝后又说：“祖龙是人们的首领。让御府看这块璧玉，竟然是二十八年出行渡江时沉入水中的那块璧玉。于是始皇使人占卜吉凶，卦象是巡游迁徙就会吉利。迁徙到北河、榆中三万家。赐给爵位一级。
三十七年十月癸丑，始皇出外巡游。左丞相李斯随从，右丞相冯去疾留守。始皇的小儿子胡亥很羡慕，要求跟着去，始皇答应了他。十一月，走到云梦，朝九疑山方向望祀虞舜。浮江而下，观览籍柯，渡过江渚。途经丹阳，到达钱塘。在浙江岸边，看见波涛汹险，就向西走了一百二十里，从江面狭窄的地方渡了过去。登上会稽山，祭祀大禹，又望祭南海，树立石碑，刻辞颂扬秦朝功德。碑文说：皇帝丰功伟绩，统一了天下，德惠深远。三十七年，巡行全国，周游观览遥远之地。于是登上会稽山。视察风俗习惯，百姓都很恭敬。群臣颂扬皇帝的功德回顾创业的事迹，追溯决策的英明。秦国伟大的皇帝君临天下，开始确定了刑法制度，明白地宣布过去的规章。首次统一了处理政务的法则，审定和区分官吏的职掌，借以建立长久不变的制度。六国诸侯王独断专行，违谬无信，贪婪乖张，傲慢凶猛，拥众称霸。他们暴虐纵恣，倚仗武力，骄狂自大，屡次挑起战争。做间谍的使者暗中互相联系，进行合纵抗秦，行为邪僻放纵。在内伪饰阴谋诡计，对外侵略秦国边境，因而带来灾难，皇帝出于正义，用武力去讨伐他们，平息了暴乱，消灭了乱贼。圣德宏大而深厚，天地四方，蒙受了无限的恩泽。皇帝统一天下，听理万机，远近都政清民静。运筹和治理天地间万物，考察事物的实际情况，分别记载它们的名称。不论是贵人还是贱人，都洞察他们的活动，好事坏事都摆在面前，没有隐瞒的情况。纠正过错，宣扬大义，有了儿子而改嫁他人，就是背弃死去的丈夫，不守贞操。隔离内外，禁止纵欲放荡，男女要洁身诚实。做丈夫的和别人妻子通奸，杀死他也没有罪，这样，男人才能遵守道德规范。做妻子的跑掉另嫁，儿子不准认她作母亲，这样人们都会被廉洁清白的风气所感化，进行大规模地整顿，荡涤不良的风俗习惯，天下百姓接受文明的社会风尚，受到了一种良好的治理。人们都奉规守法，和睦平安，敦厚勤勉，没有不服从国家法令的。百姓德修品洁，人人高兴地遵守统一的规定，欢乐地保持着太平的局面。后世认真地奉行法治，就会无限期地长治久安下去，车船不倾（国家安稳）。随从的大臣颂扬皇帝的功业，请求镌刻这一石碑，使这美好的记载永垂后世。
返回时经过吴县，从江乘渡江。沿着海边北上，到达琅邪。方士徐市等人到海中寻找神药，几年都没有找到，耗费了很多钱财，怕受到谴责，就欺骗始皇说：“蓬莱的神药是可以得到的，然而常常苦于鲨鱼的袭击，所以不能到达蓬莱，希望派一些善长射箭的人和我们一起去，鲨鱼出现就用连弩射死它。”始皇梦中与海神交战，海神像人一样的形状。询问占梦的博士，博士说：“水神是看不到的，（它的到来）是以大鱼和蛟龙为征兆。现在陛下祷告和祭祀周到而又恭谨，却出现了这个凶恶的海神，应当把它铲除，然后善良的神物就能到来。”于是让到海中去的人携带捕获大鱼的用具，而自己使用连弩，等待大鱼出现时射死它。从琅邪往北到达荣成山，没有见到大鱼。到了之罘，看见了大鱼，射死了一条。于是沿海西行。
到了平原津始皇生病。始皇厌恶说死，群臣没有人敢提到死的事情。始皇的病日益加重，于是就写了一封盖有皇帝玺印的诏书送给公子扶苏，说：“回来参加我的丧礼，一起在咸阳埋葬我。”诏书已经加封，放在中车府令赵高办理诏书文件盖印和送发事宜的地方，还没有送给负责传递的使者。七月丙寅，始皇死于沙丘平台。因为始皇死在外面，丞相李斯怕始皇那些儿子以及国内百姓有人造反，就封锁消息，不举丧。把棺材装在辒凉车中，原来亲近的宦官陪乘，所到之地，照旧送上饭食。百官和过去一样上奏国事，宦官从车辒凉中批准他们所奏之事。只有始皇的儿子胡亥、赵高和五六个亲近的宦官知道始皇已经死去。赵高过去曾经教胡亥学习文字和刑狱法律，胡亥对他很亲近。赵高就同公子胡亥、丞相李斯搞阴谋诡计，毁掉了始皇封好送给公子扶苏的诏书，而另外诈称丞相李斯在沙丘接受始皇遗诏，立儿子胡亥为太子。又加写了诏书送给公子扶苏、蒙恬，列举他们的罪状，对他们予以赐死。胡亥等人继续前进，于是从井陉到九原。正赶上暑天，始皇的辒凉车散发出臭味，就命令随从官员每车装载一石鲍鱼，用来混淆始皇尸体的臭味。
胡亥等人从直道回到咸阳以后，宣布了始皇死亡的消息。太子胡亥承帝继位，为二世皇帝。九月，把始皇埋葬在郦山。始皇刚刚即位时，就在郦山开山凿洞，等到统一了全国，把天下各方的七十多万刑徒送到郦山，把隧洞挖到见水的地方，用铜封洞，然后把棺材安放在里面，仿制的宫殿、百官和各种珍奇宝物都徙置其中，藏得满满的。让工匠制造带机关的弩箭，有人掘墓接近墓室时就会自动射向目标。拿水银作成千川百溪和江河大海，使用机械互相灌注流通，墓中上面各种天象齐备，下面有地上景象万千。利用人鱼的脂肪作蜡烛，估计很长时期不会熄灭。二世说：“先帝后宫的姬妾没有儿子的，不适于放出宫去。”（于是）都让她们殉葬，死去的非常多。已经把始皇埋葬了，有人说工匠制造机关，奴隶们都知道，奴隶人数众多就会泄漏出去。葬礼结束以后，已经封藏了墓室的随葬品，又把当中的墓道封闭起来，放下了最外面一段墓道的大门，把工匠奴隶全部关死在里面，没有一个人能够逃出去的。在墓的外面种植草木，好像山一样。
太史公说：秦国的祖先伯翳，曾在唐、虞之际建立功勋，获得了土地，被赐予嬴姓。到了夏、殷之间，势力衰微。及至周朝没落，秦国兴起，在西垂建筑了城邑。从缪公以来，渐渐蚕食诸侯，统一事业最后由始皇完成了。始皇自认为功劳超越五帝，疆域比三王还广阔，耻于和三王五帝相提并论。