后来魏国攻打赵国，赵国情势危急，向齐国求救。齐威王想任命孙膑为将领，孙膑推辞说："受过刑（膑刑：挖掉膝盖骨）的人不能胜任。"于是就用田忌做将军，而以孙膑为军师，让他坐在辎车（古代一种有帷盖的大车）之中，坐着出谋划策。田忌想要带领军队前往赵国，孙膑说："解开杂乱纠缠的丝线不能整个抓住硬拉，劝救斗殴的人不必参与械斗。要打击要害之处，直捣空虚之地，使对方的形势受到阻碍和限制，事情自然就能解决了。"

孙膑进一步分析道："如今魏国攻打赵国，精锐部队必定全都用在国外征战，而老弱残兵在国内疲惫不堪。您不如率领军队火速直奔大梁，占据它的交通要道，冲击它防备空虚的地方，魏军必定会放弃赵国而回兵自救。这样我们一举两得，既解除了赵国之围，又可坐收魏军疲敝之利。"

田忌听从了孙膑的计策。魏军果然撤离邯郸，与齐军在桂陵展开激战，结果齐军大败魏军。这场战役创造了中国军事史上著名的"围魏救赵"战法，体现了孙膑"批亢捣虚""因势利导"的军事智慧。

值得注意的是，"梁"是魏国的别称（因都城在大梁），"罢"通"疲"，"辎车"指有帷盖的军用车，这些细节反映了战国时期的历史地理与军事装备特点。桂陵之战不仅是齐国军事胜利的标志，更奠定了孙膑作为战国著名军事家的地位。