孙膑和庞渭是同学，拜鬼谷子先生为师一起学习兵法。同学期间，两人情谊甚厚，并结拜为兄弟，孙膑稍年长，为兄，庞涓为弟。
有一年，当听到魏国国君以优厚待遇招求天下贤才到魏国做将相时，庞涓再耐不住深山学艺的艰苦与寂寞，决定下山，谋求富贵。孙膑则觉得自己学业尚未精熟，还想进一步深造；另外，也舍不得离开老师，就表示先不出山。
于是庞涓一个人先走了。临行，对孙膑说：“我们弟兄有八拜之交，情同手足。这一去，如果我能获得魏国重用，一定迎取孙兄，共同建功立业，也不枉来一回人世。”两人长时紧握双手，最后洒泪而别。
庞涓到了魏国，见到魏王。魏王问他治国安邦、统兵打仗等方面的才能、见识。庞涓倾尽胸中所有，滔滔不绝地讲了很长时间，并保证说：“若用我为大将，则六国就可以在我的把握之中，我可以随心所欲统兵横行天下，战必胜，攻必克，魏国则必成为七国之道、乃至最终兼并其余六国！”
魏王听了，很兴奋，便任命他为元帅、执掌魏国兵权。庞涓确有本领，不久便侵入魏国周围的诸侯小国，连连得胜，使宋、鲁、卫、郑的国君纷纷来到魏朝贺，表示归属。不仅如此，庞涓还领兵打败了当时很是强大的齐国军队！这一仗更提高了他的声威与地位，魏国君臣百姓，都十分尊重他、崇拜他。而庞涓自己，也认为取得了盖世大功，不时向人夸耀，大有普天之下、舍我其谁的气势了。
这期间，孙膑却仍在山中跟随先生学习。他原来就比庞涓学得扎实，加上先生见他为人诚挚正派，又把秘不传人的孙武子兵法十三篇细细地让他学习、领会，因此，孙膑此刻的才能更远远超过庞涓了。
有一天，从山下来了魏国大臣，礼节周全、礼物丰厚，代表魏王迎取孙膑下山。孙膑以为是学弟庞涓以魏王名义请他共创大业，很高兴两人的情谊并没有失去；但又顾恋自己的老师。鬼谷子先生见魏国使者很真诚热情、务必要请孙膑下山，也就劝孙膑：“学本领固然不为谋个人富贵，但若有为国家百姓效力的可能，还是应施展自己才能。孙膑于是秉承师命，随魏国使臣下山。
孙膑到魏国，先去看望庞涓，并住在他府里。庞涓表面表示欢迎，但心里很是不安、不快：惟恐孙膑抢夺他一人独尊独霸的位置。又得知自己下山后，孙膑在先生教诲下，学问才能更高于从前，十分嫉妒。
第二天两人上朝。魏王对孙膑很敬重，“听从讲先生独得孙武子秘传兵法，才能非凡。我盼您来，几乎到了如饥似渴程度。今天您终于来到敝国，我太高兴啦！”接着问庞涓：“我想封孙膑先生为副军师，与卿同掌兵权，卿以为如何？”
庞涓最忌讳的就是这种情况，暗自咬牙。表面上却说：“臣与孙膑，同窗结义，孙膑是臣的兄长，怎么能屈居副职、在我之下？不如先拜为客卿，待建立功绩、获得国人尊敬后，直接封为军师。那时，我愿让位，甘居孙兄之下。”魏王听罢，很满意庞涓的处世为人，便同意了。从此孙膑与庞涓朝夕相处。两人论谈兵法，庞涓时时因学识粗浅而无话可答，而孙膑却诚心诚意为他讲解介绍。庞涓知是孙膑学过孙子兵法所致，就故意叹气自责：“愚弟当年也经先生传授，但近年忙于政务，几乎遗忘了。能不能把孙子兵书借我复习一遍？”
“此书经先生讲解后，只让我看了三天，就收了回去，并无手本在此。”孙膑诚恳地说。“吾兄还能全部忆出吗？”庞涓问。“基本能背下来。”庞涓心里巴不得让孙膑告诉他，但一时又不好开口、硬逼。
有一天，魏王要试验一下孙膑的才能，就在演武场，让孙庞二人表演阵法。庞涓之阵，孙膑一眼就能看懂，并指出如何攻破。而孙膑排成一阵，庞涓却茫然不识。为怕失面子，忙偷偷问孙膑，孙膑一五一十告诉了他。庞涓听罢，赶忙走到魏王面前讲：“这叫八门阵。又可以中途变为长蛇阵。”待孙膑布置完毕来到魏王前，所回答自然与刚才庞涓所说一样。“两卿才能并称杰出，真是魏国大幸！”魏王十分高兴。
但庞涓经过这事，便有了一种危机感。于是下决心：必须除掉孙膑！否则，日后必然屈居其下了！他心生一计，便在一次私下聚谈时，问：“吾兄宗族都在齐国，现在我们二人已在魏国为官。为什么不把兄长家属宗族也接来一起享福呢？”
孙膑一听，掉下泪来：“天灾战乱，我家亲属宗族早消亡殆尽了。当年，我只是由叔叔和峡谷个党兄孙平、孙卓带到外地流浪。后来我被放在一人家当佣工，叔叔、堂兄也不知去向了！再后来我单身从师鬼谷先生，已多年没跟故乡、亲人联络，连仅有的叔叔、堂兄怕也已不在人间了吧！”
“那么，兄长就不想念故乡吗？”
“人非草木，谁能忘本？只是现在既已做了魏臣，这事就不必提起了吧。”孙膑有些伤感地说。孙膑是齐国人，而齐魏两国一直敌对，所以孙膑只有忍隐思乡之情。
“兄长说得有理，大丈夫随地立功，又何必非在故土？”庞涓安慰说。
半年之后，孙膑早把这次谈话忘了。有一天，忽然有山东口音的汉子来找他。及问，那人说叫丁乙，是齐国人，有孙膑堂兄孙平的书信带来。孙膑忙接过信。信中以孙平口气，讲述了兄弟情谊，告诉了叔叔已去世。堂兄两人已回到齐国，希望孙膑也回到故乡，把几近消亡的孙氏家庭重新建立起来。信中语气恳切、情感深重，最后再一次盼望孙膑早日归来。
孙膑看罢，不觉流下泪来。然后热情招待传信人丁乙，并写了回信请他带回去。不料丁乙根本不是齐国乡亲，而是庞涓的心腹家人。庞涓骗到孙膑回信，又仿其笔迹，在关键处涂改了几句：“仕魏乃不得已、碍于情面。不久一定回国，为齐王效力！”然后将此信交给魏王：“孙膑久有背魏向齐之心。近日又私通齐国使者。臣为忠于大王，忍痛割舍兄弟之情，现截取孙膑家信一封，请大王过目。”“你看该怎么处理？”魏王问。“孙膑才能不低于我，若放他归齐，将对魏国霸业不利。所以……”庞涓没说下去。“杀掉他？”魏王一语道破。
“我与他毕竟是同学、兄弟，还是让我再劝劝他。要同意留下来，最好。若不想留，仍要归齐与我国为敌，请大王把他发到我府中，由我监管、处置，您看怎么样？”庞涓一副为朋友尽情尽义的神色。魏王虽气恼孙膑，但在庞涓请求下，还是同意了。
庞涓当晚见孙膑：“听说兄长接到了家书？”孙膑对朋友毫不隐瞒：“是。要我回乡。可我怎能辜负魏王及兄弟待我的深情？让我辞回了。”“兄长真的不想念故乡？”“久别故乡，怎能不想？只目前不能回去。”孙膑叹道。庞涓深表同情，说：“兄长是不是请魏王准一两个月的假期，让兄长回乡扫扫亲人之墓，然后再归来？”“恐怕魏王会怀疑我去而不归，不会答应的。”
“兄长明天试试看。我在旁边为兄长再说几句。以兄长为人品行，谅魏王会相信的！”庞涓道。孙膑很感动：“全仗贤弟促成了！一旦扫墓归来，我一定全身心报效魏王，再无别意！”
庞涓辞别孙膑，当夜就入见魏王：“臣奉大王之命劝他回心转意。但他不但不改，反怨恨大王。他明天还要当面以请假之名，要求回齐国！我真是爱莫能助了！”庞涓一脸无可奈何。
第二天，孙膑上朝，很奇怪没见到庞涓，因为昨晚说好一起对魏王说的。以为因事耽搁，就先对魏王讲出要请假回齐之事。不料话刚一开口，魏王就大发雷霆，不容半句解释，就令武士把他抓起来，押到军师府问罪！
见到孙膑被捆绑进军师府，庞涓装作一怔：“我因事耽误一会儿，正要上朝。怎么回事？！”押解官员宣布魏王命令：“孙膑私通齐使，要叛魏投齐，请军师问罪！”庞涓大惊失色，忙对孙膑说：“不要着急，我去魏王面前替你求情去！”说罢，急惶惶离家上朝。
及见魏王，庞涓道：“孙膑虽有私通齐使之罪，但罪不至死。以臣愚见，不如让他成为不能行走、面有罪记的废人。这样，既成全我们弟兄的情分，又无后患，您看怎么样？”“照你意思办吧。”魏王道。
庞涓回府，流下泪来，对孙膑说：“大王盛怒，判兄死罪。我力争苦求，才免于一死。但要受刖刑及鲸面。”说罢，唏嘘不已。孙膑叹了一口气：“总算保住了性命，这全赖贤弟救助愚兄了！以后我定要报答的。”
庞涓于是掩面跑出大厅。不一会儿，来了行刑的刽子手，把孙膑绑起来按在地上，用尖刀剜剔下孙膑的两个膝盖骨。孙膑惨叫一声，立刻昏了过去，在他昏迷中，脸上被用黑墨刺上“私通敌国”四字。这时，庞涓泪流满面走进来，亲自为孙膑上药、包裹，把他抱进卧室，百般抚慰，无微不至地照料。一日三餐，极其丰盛。倒使膑很过意不去了，总想尽自己所能为庞涓做点什么。开始庞涓什么也不让他干，后来孙膑再三要求，才说：“兄坐于床间，就把鬼谷先生所传的孙子兵法十三篇及注释讲解写出来吧，这也是对后世有益的善事，也可因此使吾兄扬名于万代千秋呢！”
孙膑知道庞涓也想全面学习这十三篇兵法，就高兴地答应；而且从那天起，日以继夜地在木简上写起来，日复一日，忘食废寝，以致人都劳累变了形。
