在公元前354年的桂陵之戰中，趙襲擊了魏國的盟友魏國，並俘獲了齊和(都在河南長垣縣)，這導致了魏國的幹涉。魏派兵包圍了趙國的都城(今河北省邯鄲市)。第二年，趙派使者去齊國和楚國求援。召集群臣商議，鄒忌反對救援，段則建議分兵壹路南下攻打項陵(今河南睢縣)，疲勞魏軍，然後在魏軍攻破邯鄲的同時救援趙，既救了趙，又削弱了魏、趙。齊威王采納了段和的建議，兵分兩路。壹路齊軍圍攻魏襄陵，壹路田忌、孫臏救趙。
公元前353年，齊軍兵分兩路，壹路迎擊宋之敵和守國公孫倉率領的部隊，圍攻魏國的湘陵。壹路引田忌、孫臏救趙。齊威王打算讓孫臏做主要指揮官，但孫臏以酷刑和身體殘疾為由拒絕了。遂令田忌為總帥，孫臏為軍師，坐於車中搭帳，出謀劃策。此時魏軍主力已攻破趙國都城邯鄲，龐涓率軍八萬至，然後攻打魏國，田忌、孫臏率軍八萬至齊魏邊境。田忌想和魏軍主力直接開戰，被孫臏攔住了。孫臏認為，魏國長期攻打趙國，在外消耗主力，在家老弱疲憊，國內防禦空虛。應采取東引西進，圍魏救趙的戰術，直搗魏都大梁，逼魏退兵。
趙自然得救了。孫臏於是建議田忌南下佯攻魏平陵(今山東定陶縣東北)，因為平陵城雖小，但轄地面積大，人口多，兵力強。東陽(指魏都城大梁以東地區)戰略要地，難以攻克；而且，平陵南邊是宋國，北邊是魏國。行軍途中要經過城丘，很容易切斷糧道。這裏壹個佯攻就能很好的迷惑魏軍，讓龐涓產生齊軍統帥無能的錯覺。田忌采納了孫臏的策略，去了平陵。快到平陵時，孫臏向田忌建議，由臨淄(今山東省淄博市)和高唐(今山東省高唐縣)的大夫領兵直接進攻平陵，吸引了魏軍的主力，進攻平陵的兩支齊軍確實被打敗了。孫臏讓田忌派輕車到魏京梁郊區，激怒龐涓逼其率軍回援；壹方面，讓田忌派幾個部隊假裝與龐涓的部隊交戰，以弱勝強，輕敵。田忌壹壹遵從孫臏的要求，龐涓果然丟掉了輜重，日夜兼程輕裝上陣救大梁。孫臏率領主力埋伏在桂陵(今河南省長垣縣西南)，壹舉抓獲龐涓。桂陵之戰沒有擊潰魏軍主力，齊國也沒有正式進攻魏都大梁。趙國的首都邯鄲仍被魏國占領。公元352年，魏惠王率南朝鮮軍隊打敗了包圍湘陵的齊、宋、魏聯軍。齊國被迫請楚國大將精舍調停，各國停戰。351前，魏惠王與趙成侯在漳河邊結盟，退出趙國都城邯鄲。大約在這個時候，齊國釋放了龐涓，讓他回到魏國當將軍。
公元前342年，馬陵之戰，魏在南梁(今河南省汝州市西)和霍(今河南省汝州市西南)打敗了漢將孔業的軍隊，派使者向齊國求援。齊威王問大臣們是盡快拯救朝鮮還是推遲拯救。張D認為晚救韓，韓必反魏，不如早救韓。田忌認為，在韓魏兵盡之前出兵，相當於代替韓軍受魏軍攻擊，但會受制於韓國。不如以後救韓國，等魏軍累垮了再說。韓國在危難之時壹定會向齊國求助，這樣才能名利雙收。齊威王十分贊同田忌的觀點，暗中與韓國密使達成了協議，但沒有立即派援軍幫助韓國。而韓國則依靠齊國的援助，在與魏國的戰鬥中連續五次戰敗，不得不向齊國求助。於是派田忌、田維為主將，田嬰為副將，孫臏為軍師，率軍援韓。
。孫臏又壹次用圍魏救趙的戰術，率軍攻打魏都大梁。龐涓得知消息後，迅速撤出韓國，回到魏國，但此時齊軍已經西進。孫臏考慮到魏軍自立，會輕視齊軍，而齊軍也有怕戰的名聲。我們應該采取誘敵深入的戰術，誘敵深入，殲滅魏軍。孫臏命令入魏的齊軍第壹天埋十萬竈，第二天減為五萬，第三天減為三萬。龐涓行軍三天檢查齊軍留下的爐竈，非常高興。他說:“我知道齊軍膽小。進入魏國境內才三天，齊兵已逃了壹大半。”於是他留下步兵，只帶領精銳騎兵日夜追擊齊軍。孫斌估計，龐涓天黑後可以到馬嶺，馬嶺路狹窄，兩邊有很多險峻的隘口和障礙物。孫臏命令士兵把路旁的樹的樹皮砍掉，露出白色的木頭，在樹上寫下“龐涓死在此樹下”，然後命令壹萬弓弩手埋伏在馬嶺路兩側，約定“如果在黑暗中能看到這裏有火，壹下子就有壹萬支箭”。龐涓當晚趕到樹皮被削掉的那棵樹旁，看到白木上寫著字，就點火查看。我還沒看完字，齊軍就埋伏了幾千支箭，魏軍壹片混亂。龐涓知道敗局已定，於是拔劍自殺。臨死前說:“成了豎子的名字！”齊軍乘勝56分攻，殲滅魏軍10萬人，活捉魏將軍沈親王。此戰之後，魏國被削弱，失去了霸主地位，而齊國稱霸東方。
鄒忌壹直和田忌不和。馬嶺之戰後，孫臏對田忌說:“將軍是不是打算做什麽大事？”田忌不知道為什麽。孫臏說:“將軍不如不繳械回齊，讓那些疲憊老弱的士兵守住主地(淄博西南)。主區道路狹窄，車輛只能依次通過，碰撞擦肩而過。如果讓那些疲憊老弱的士兵守住主地，就能以壹當十，以十當百，以百當千。然後將軍背靠泰山，左有吉水，右有高唐。輜重可達高灣(今山東桓臺縣)，他只需壹匹輕馬，就可直抵齊國首都雍門。這樣，齊的力量就可以由將軍決定了。到時候鄒忌必須出逃，否則將軍未必能平安回到齊國。”但是田忌沒有聽孫臏的勸告。
後來，鄒忌派公帶著壹大筆錢去炫耀城池，找人占蔔，並自我介紹說:“我是田忌將軍的封臣。現在將軍已經贏了三場戰爭，贏得了世界的名聲。現在他想幹壹番大事業。請妳占蔔壹下，看看是好是壞？”占蔔師壹走，宮就派人把占蔔師抓起來，當著的面核實這些話。田忌聞訊大驚，被迫出征楚國。
鄒忌擔心田忌借助楚國的力量回到齊國。說客杜赫對鄒忌說:“我願意把田忌留在楚國給妳。”
杜赫去見楚王，說:“鄒忌對楚不友好，因為他擔心田忌會借助楚返回齊國。大王不妨把楚南給田忌，以示田忌不打算回齊。鄒忌會對楚很友好。田忌是個逃犯，他得到了封地，會感激齊王的，如果將來他能回到齊國，也會使齊國和楚國非常友好。這就是利用田忌和鄒忌的矛盾來造福楚國的辦法。”楚王聽了杜赫的話，就把江南的印章給了田忌。
齊宣王繼位後，得知田忌被誣陷，召回田忌任內大臣。
歷史評價賈誼:“吳起、孫臏、戴陀、倪良、廖望、田忌、廉頗、趙奢使其兵。”
司馬遷:“齊威王、用孫、田忌弟子，諸侯東臨齊。”
朱:“當時秦用商鞅，楚魏用吳起，孫子和田忌並用。世間萬物和諧平衡，攻伐為德。”
《史記》的文獻記錄
戰國的陰謀
古代竹書年表
東周歷史
長篇歷史小說《東周史》中的藝術形象和文學形象，田忌出現在孫臏裝瘋第八十八集，龐涓兵敗桂林。孫臏被同名龐涓陷害，不得不裝瘋賣傻。在淳於髡和鳥滑的幫助下，孫臏逃到齊國，住在田忌門下。龐涓認為孫臏是跳井自殺，沒有追究。魏惠王命令龐涓攻打趙國，奪回鐘山，龐涓直接攻打邯鄲，迫使趙國割地。於是魏惠王命令龐涓帶五百人去攻打趙。趙成侯將孫中山故裏獻給齊國，請求齊國出兵相助。遂命田忌為將軍，孫臏為軍師，來救趙。戰場上，田忌布下“倒八門陣”。龐涓在孫臏的帶領下，破陣失敗，損失兩萬人。龐涓得知孫臏沒死，連夜撤退，齊國取得了桂陵之戰的勝利。鄒忌嫉妒田忌和孫臏的功勛，接受龐涓的賄賂，於是派宮孫悅陷害田忌。田忌交出兵權，孫臏辭去軍師，以消除齊威王的疑慮。齊威王死後，齊宣王繼位，得知田忌的冤情，恢復了這兩位官員的職務。其余記載與史書記載基本壹致。