關於秦始皇之死，《史記》記述很多，分別見於《秦始皇本紀》、《李斯列傳》、《蒙恬列傳》等處，似乎死因已明，無可置疑。可是將這幾篇有先關秦始皇死亡情況的文字細細閱讀，可發現其中有耐人尋味之處。
始皇三十七年(公元前210年)秦始皇第五次出巡，主要巡遊雲夢、合稽等地時，李斯、胡亥、趙高等隨從，上卿蒙毅也在隨行之列。蒙毅是蒙恬的親弟弟，為皇帝的親信，可是當秦始皇在途中病重時，蒙毅被遣「還禱山川」。這似為趙高等的計謀。因蒙恬領兵3O萬隨公子扶蘇駐防上郡，從秦始皇的身邊遣走蒙毅，也就是去掉了扶蘇的耳目;加之趙高曾被蒙毅治罪而判死刑，後因秦始皇赦免，趙高才恢復官爵，趙高對蒙毅恨之入骨，要滅蒙氏一族。
趙高是個宦官，其專管宮廷御車與印信、墨書。這次秦始皇巡遊，自然少不了中車府令的事務。而且後來趙高還「行符璽事」，執掌傳達皇帝命令和調兵的憑證「符」和「璽」，趙高當然隨從。秦始是這次出巡，一路勞頓，到平原津就病倒了。趙高奉命寫遺書，給受命監軍河套的秦始皇長子扶蘇：「與喪命咸陽而葬。」信還未送走，秦始皇就嗚呼哀哉於沙丘(今河北廣宗縣北)行宮了。
為了不使秦始皇死的消息傳揚出去而引起亂子，丞相李斯秘不發喪，將屍體載於車中，飲食奏請如常。一面命令車隊加緊趕路，一面讓趙高盡快派人把秦始皇的遺詔給扶蘇送去。
趙高可不願意讓扶蘇繼承皇位。因為扶蘇為人正派，根本瞧不起阿諛奉承的趙高。秦始皇的小兒胡亥是一個昏庸的傢伙，且趙高還曾受命教胡亥學習法律，二人正好臭味相投。趙高想立胡亥為皇帝，以便實現他篡權亂政的陰謀，因而他違背秦始皇的命令，扣著詔書不發。採取說動胡亥威脅李斯的手法， 三人經過一番密謀，就假造秦始皇詔書，由胡亥繼承皇位。同時，還以秦始皇的名義指責扶蘇為子不孝，指責蒙恬為臣不忠，讓他們馬上自殺，不得違抗。接到詔書後扶蘇流著淚自殺了。蒙恬不願這麼糊里糊塗地自殺，他說：「皇帝巡遊在外，命令我帶兵三十萬戍邊，這是天下重任，怎麼能見個使者就自殺呢？誰知道其中是否有詐？」讓使者把他押起來關進監獄，等候處理。
胡亥、趙高、李斯聽說扶蘇已經自殺了，這才命令車隊日夜兼程，迅速返回咸陽。為了繼續欺騙臣民，不取捷徑回咸陽，而是擺出繼續巡遊的架勢，從沙丘到井陘，而後抵太原，經直道回咸陽，繞了三四干裡。由於暑天高溫，秦始皇的屍體已經腐爛發臭了。為了遮人耳目就買了許多魚裝在所有的車上以亂其臭，迷惑人家。到咸陽後，他們馬上甘布了秦始皇死亡的消息，發喪出殯。緊接著，胡亥就登基做了皇帝，是為秦二世。趙高昇為郎中令，李斯依舊做丞相。
趙高陰謀得逞以後，盛氣凌人，不可一世。他向秦二世進讒言，陷害蒙氏弟兄，誅殺諸公子;布下陷阱，把李斯逐步逼上死路。李斯發覺趙高陰謀後，就上書告發趙高。秦二世不僅偏袒趙高，並且將李斯投獄治罪，最後將李斯腰斬於咸陽。從以上趙高篡權亂政的幾個步驟就可以看出趙高是個包藏
禍心，陰險毒辣的人。因此使人不得不懷疑秦始皇的死與趙高有關。
據《史記》記載，秦始皇自幼有疾---峰准語(馬鞍形鼻樑)。摯鳥膺(雞胸)，這兩項均為先天或發育時落下的病症，又有豺聲(支氣管炎)，所以體質較弱。他在生活上荒淫無度，為人又剛愎自用，事無鉅細都要親自裁決;每日批閱文書120斤，工作極度勞累;加以巡遊中七月高溫，以上諸因素並發，促使他在途中主病，但是否秦始皇就因此一命嗚呼，尚今人懷疑。郭沫若曾寫過一篇歷史小說《秦始皇之死》，其中描述秦始皇在平原津渡黃河時，癲癰病發作，後腦殼撞在青銅冰鑒上，加重了腦膜炎的病情，人處於昏迷狀態;當車趕到沙丘後，宿了一夜，第二天，趙高、李斯發覺秦始皇己死，右耳流著黑血，右耳孔內有一根寸長的鐵釘。這篇小說反映出早就有人懷疑秦始皇的死屬於非正常的死亡。至於謀害者是誰呢？小說中認為是胡亥。其實，趙高進行謀害的可能性比胡亥大，因為詔書、玉璽都在趙高手中，繼承王位的決定權也掌握在他與李斯手中。而胡亥即使弒父，如果得不到趙高、李斯的配合，不僅得不到王位，反而有殺身之禍。而趙高常隨侍在皇帝左右，趁機行事不露痕跡，要較胡亥方便得多。
如果要問趙高為什麼要謀害秦始皇？答案是趙高唯恐扶蘇繼承王位，如前所述，他對李斯講：「長子剛毅而武勇，信人而奮士，即位少用蒙恬為丞相。」而趙高對蒙恬、蒙毅恨之之入骨，豈能容得蒙氏尊寵，所以業須阻止扶蘇即帝位。而秦始皇剛愎自用，決非進讒能奏效，只有結束這一暴君的主命，才可擁詔立十八子胡亥。秦始皇平時居於深宮，戒備森嚴，無法下手，現在他在旅途中病倒，這真是天賜良機，正如趙高對胡亥所說：「狐疑猶豫，後必有悔，斷而敢行，鬼神避之，後有成功。」所以他果敢地對重病中的秦始皇下毒手，使其提前結束生命，完全有此可能。
那麼，趙高是否敢幹這弒君的勾當呢？他的言行已作出最好的回答。他對胡亥講「臣聞湯武殺其主，在下稱義焉，不為不忠。衛君殺其父，而衛國載其往，孔子著之，不為不孝。」趙高不僅有以上弒君言論，而且後來還有弒君的公開行動，當秦二世拜趙高為中丞相後不久，大澤鄉陳勝、吳廣揭竿而起，燃起農民鬥爭之火，這時，趙高認為天下已亂，時機成熟，欲篡位稱帝。他怕大臣們不服，但想設法試驗一下，看看究竟有多少人服從自己。於是，就導演出一出「指鹿為馬」的鬧劇。有一天趙高牽了一頭鹿進入咸陽皇宮，把它獻給秦二世，說這是一匹馬。秦二世一聽，不覺大笑起來，說丞相你錯了，怎麼把鹿說成是馬呢！說著立即問左右的官員們到底是席還是馬。他們當中，有的怕得罪趙高，不敢說實話，只好默默不語;有的討好趙高，跟著說假話，硬說是馬;有的尊重要實，直言為鹿。事後，趙高認為直言為鹿的都是反對他的人，便將他們一一暗害了。而對那些在事實面前表示沉默的人，特別是對那些存心說假話而巧於阿諛奉承的小丑，則成了趙高收羅的對象。趙高摸清了輿論的底細，不久便派他的女婿咸陽閻樂率士兵千餘人，喬裝謊稱為盜，闖入望夷宮，秦二世驚駭不已，閻樂歷數胡亥的罪狀後，逼他自殺，胡亥苦苦求免，而閻樂驕橫地說：「臣受命於丞相，為天下沫足下。」說著就指揮士兵擁向胡亥，胡亥只好自殺身亡。這時，趙高就把玉皇佩在自己的身上，來到大殿，欲自立為帝，可是群臣不從，他無可奈何，才立胡亥哥哥的兒子子嬰為王。從這般逼宮的行徑就可以得知，趙高這種心狠手辣的人，他弒君並不為怪。然而，作惡多端的趙高最終也是自食其果，落了個被子嬰刺殺的可恥下場。
不難看出，秦始皇之死，實質上是一場宮廷政變，而這場政變的導演是趙高，他已想多事處處去支配命運、支配別人，而扶蘇、蒙恬、蒙毅、李斯、胡亥等就是被他支配的犧牲品。但是，趙高要實現對諸人的支配，首先要支配秦始皇，只有假借秦始皇，才能實現自己的陰謀;對活的秦始皇支配不了，只有將他弄死後借傳遺詔。至於趙高怎樣使秦始皇致死，這正是歷史上的缺頁，因此對秦始皇的風尚無定論，是病故還是被害？因而這個「沙丘疑案」應當存疑。