淳於越重提分封的事情，秦始皇聽了心裏有些厭煩。而丞相李斯等認為“三代之事，何足法也”，主張實行郡縣制，並指責淳於越等人“不師今而學古”，“道古以害今”，這壹點對秦始皇觸動很大。最後，秦始皇贊同李斯的觀點，並采納了李斯“焚書”的建議，下令：除秦紀（秦國史書）、醫藥、蔔筮、農書外，凡列國史籍、私人所藏的儒家經典、諸子著作和其他典著，壹律限期交官銷毀。同時，禁止談論《詩》、《書》和“以古非今”，違者處以黥刑乃至死罪。焚書之後，百姓如學想法令，可拜官吏為師。
當時焚書的具體辦法是：除了那些講醫藥、占蔔、種樹壹類的書以外，凡不是秦國史官所記的歷史書，不是官家收藏而是民間收藏的《詩經》、《尚書》和諸子百家的書籍，在命令下達的三十天之內，都要繳到地方官那裏去焚毀。以後還有偷偷談論古書內容的，處死刑；借古時候的道理攻擊當前政治的，全家都要處死。官吏知情不告發的，判處同樣的罪。命令到達後三十天不燒毀書籍的，在臉上刺字後罰去做四年長城的苦工。凡有願意學習法令的人，只許跟官吏去學，不許偷偷地照著以前的古書去學。
這樣，從都城鹹陽到邊遠的鄉村，四處是焚書的烈焰，大批文化古籍在無情的烈火中化為灰燼，中國文化史上第壹次滅絕性的大浩刧從天而降。焚書的惡果不僅使許多先秦重要典籍遭到破壞，同時也給春秋戰國以來活躍的思想領域及理論探索者們以致命的打擊，堵塞了秦代學術自由探討之路，阻礙了先秦諸子百家思想文化融合的進程。
焚書的余煙尚未消散，“坑儒”的風波又平地而起。“坑儒”的直接起因是方士侯生、盧生等諷議始皇，繼而逃走。
戰國以來，陰陽五行之說盛行，壹切方術都用陰陽五行來推演。燕、齊沿海地區，出現了壹批講神仙方術的方士。他們宣稱，渤海中有蓬萊、方丈、瀛洲三座神山，山上生長著長生不老的妙藥。秦始皇稱帝後，為求長生不老，迷戀仙道，不惜重金，先後派徐福、韓終、侯公、石生等人前去尋求仙藥。由於多方未果，引起秦始皇的不滿，他的脾氣也變得越來越乖戾、暴躁，喜怒無常。
侯生與盧生當時都是秦始皇身邊的方士，由於長期求仙人和仙藥終不可得，他們內心也惴惴不安。按照秦國的法律，求藥不應驗就會被處死。他們從博士們的前車之鑒，感受到自身命運亦將不濟；從秦始皇的暴戾無常，感受到自己的末日亦將來臨。他們譏議秦始皇“天性剛戾自用”，“專任獄吏，獄吏得親幸”。他們互相商量：像這樣以靠刑罰和殺戮而建立威勢並且貪婪權勢的人，不能為他求仙藥。於是，侯生、盧生悄悄地帶著從秦始皇那裏領來的錢財，相約逃走了。秦始皇大為震怒，他認為自己對盧生等賞賜豐厚，待遇尊隆，而侯生、盧生竟然用這樣惡毒的話來誹謗自己，還居然逃走了，決定要狠狠地懲治他們。於是秦始皇下了壹道命令，叫禦史大夫去查辦那些在背後誹謗他的讀書人。被抓去審問的人，受不了殘酷的刑罰，為了給自己開脫，就壹個壹個地牽出其他人，攀來攀去，壹下子查出來有四百六十多個方士和儒生犯有嫌疑。秦始皇壹怒之下，也不詳細審問核實，就叫人在鹹陽城外挖了個大坑，把他們全都給活埋了。其實四百六十多人當中，真正反對秦始皇的只有少數人，大多數人都是含冤死去的。始皇的長子扶蘇覺得這樣做太殘暴了，他對秦始皇說，天下初定，遠方黔首尚未安定，“諸生皆誦法孔子，今上皆重法繩之，臣恐天下不安”。秦始皇對自己的殘暴不僅沒有壹點點醒悟，相反還將扶蘇貶到上都。
秦始皇的焚書坑儒，從史書上的記載上看，事實比較清晰。但有人認為這件事情的經過還存在著壹些問題，如秦始皇究竟坑的是誰？
章太炎、顧頡剛等大師指出，焚書確是事實，但坑儒的是沒有發生過。秦始皇發怒是沖著方士的，按情理來說當時坑的四百六十個是方術之士而非“誦法孔子”的儒生，至少可以說四百多人中儒生很少。《鹽鐵論》說：“燕齊之士釋鋤耒，爭言神仙方術，於是趣鹹陽者以千數。”坑殺者中沒有方士，無論如何是說不過去的。秦始皇時期，儒士在社會上的地位比戰國更有所提高，坑方士後，對儒生的社會政治地位並未造成什麽影響。之後始皇東巡，齊魯地區的七十位儒生被任命為博士，跟了他到泰山舉行封禪。到了漢代，儒家對這件事也不十分介意，很少有人談起。西漢中期，人們談到這件事，也僅是說“坑殺術士”，沒有人說是坑殺了儒士。
首次將這件事說成“坑儒”的是西漢始元六年（前81年）的桑弘羊，然這時離事件的發生遠達壹百多年，說法的準確性是令人懷疑的。但這種講法卻為後代許多人繼承，而且越傳越烈。盡管如此，壹些儒學大家對此還是比較謹慎，如韓愈、蘇軾等人仍然稱其為“坑殺學士”、“屠術士”。
大多數人認為坑儒是存在的，這四百多人中儒士占了大多數。而且從壹些史料的記載來看，秦始皇的坑儒好像還不止壹次。唐朝顏師古註《漢書·儒林傳》和孔穎達《尚書正義》中引錄東漢衛宏《詔定古文尚書序》說：“秦始皇焚書以後，擔心天下人不按照他頒布的法令去做，遂召諸生，凡是到鹹陽的壹律拜為郎，前後有七百人。不久密令冬天在驪山坑谷比較溫暖處種瓜。等到瓜結果成熟，他詔博士、諸生談論這件事。冬天種瓜，儒生們實在搞不清楚，各人談各人的觀點，亂哄哄的。於是始皇讓大家前去察看，預先派人在這個地方設置了壹個機關。諸生賢儒來到後，大家仍是互相論難不止，始皇命人觸發機關，從上面將土往下填，不壹會兒眾儒生全部被壓在下面，沒多少時間就沒有聲息了。”衛宏的記錄，當然是得之於傳聞，而且這件事情《史記》沒有記載。與前面的“坑儒”不知是否為壹件事，今天因沒有佐證而無法知道。
驪山溫谷從此又叫坑儒谷，漢代又把這裏叫湣儒鄉，有學者考證，該谷在今臨潼縣西十公裏的洪慶堡，洪慶堡過去又叫滅文堡。又據劉修明先生實地考察認為，坑儒谷當在今臨潼西南五裏處的壹個狹長幽深的山谷裏，其地“溫泉水脈縱橫，瓜果能不按季節而生”。山谷兩邊都是高坡峻嶺，只要投下黃土石塊，守住谷口，進的人，別說是數百人，即便是數千人也同樣逃不出來。
也有人認為秦漢時期的儒生兼事方術，方士也可能兼事儒術。侯生、盧生為秦始皇尋仙藥，顯然他們是術士，但他攻擊秦始皇的那段話，口氣與儒生壹模壹樣。從當時的實際情況來說，始皇迷信方術，單純的儒術明擺著吃不開，所以儒生兼習方術或棄儒專事方術應是很有可能的。
“焚書坑儒”對社會發展是否有利，也是壹個歷史之謎。
有許多人認為焚書坑儒沒有什麽好的作用。郭沫若認為：“書籍被燒殘，其實還在其次，春秋末葉以來，蓬蓬勃勃的自由思索的那種精神，事實上因此而遭受了壹次致命的打擊”。林劍鳴等秦漢史專家指出秦始皇下令焚書，使中國文化遭到損失，先秦許多重要文獻古籍，從而被付之壹炬。秦始皇為追求長生，大施淫威，肆意殺人，充分表現了他的愚蠢和殘暴。有人進壹步認為：焚書坑儒乃是秦王朝由盛及衰並迅速滑向滅亡的轉折點。焚書坑儒的出發點是錯誤的，方法、手段既殘暴又愚蠢，效果是加速秦王朝的滅亡，所以應該徹底否定焚書坑儒。
有人認為對焚書坑儒要進行具體分析，不能走向評價的極端。著名史學家翦伯贊指出，焚書坑儒對於古文獻的保存和學術的傳授，造成了較大的損失。但是在當時統壹與分裂激烈鬥爭的年代裏，秦始皇用這種手段打擊復活封建貴族政治的反動思想，又是具有積極意義的事。有學者認為，秦始皇實行焚書坑儒，在當時的歷史條件下是有其進步作用的，但我們並不應該毫無批判地謳歌秦始皇的這種措施。采取把書燒掉這種簡單粗暴的作法，畢竟對文化的發展十分不利。
也有部分人對焚書坑儒是抱著肯定的觀點。著名學者何茲全就認為秦始皇的焚書，不能單純地從焚的觀點上來看。秦始皇焚書，是兩種思想鬥爭的結果，是當時進步思想和反動思想鬥爭的結果，是進步派和反動派政治鬥爭的結果。焚書是禁止“是古非今”反動思想的手段。為了禁止反動思想而焚掉古代文獻，手段是粗暴了些，但它卻是有進步意義的。坑儒是焚書事件的延續，它的意義和焚書是壹樣的“。學者指出：秦始皇的政治方向在那壹歷史階段是對的，只是在施行的方法上不夠技巧。李斯的“焚書”建議並未完全化為始皇的制書，更未完全付諸實行。“焚書坑儒”之後，有秦壹代包括儒術在內的文化學術的師授並未中斷，《史記》的真實可信被逐步證實，也就從正面否定了“焚書坑儒”對於古文獻的保存和文化學術的傳授造成了極大損失的說法。至於“坑儒”事件，那是秦統治集團內部政治關鍵的壹個典型表現。
今天看來，秦始皇焚書坑儒，目的是想統壹思想，壓制那些反對中央集權制的思想和言論，但是他的做法太過分了，太殘暴了。焚書毀滅了秦以前長期積累起來的文化財富，而坑儒殺害了許多精神財富的創造者。從此以後，秦朝宮廷裏真正有學問的人大大減少，而那些專會阿諛奉承、欺上瞞下的奸賊如趙高之流，逐漸成了秦始皇身邊的重要人物，秦朝確是從此開始走下坡路。秦始皇是壹個完成偉大統壹事業的了不起的皇帝，同時也是壹個對人民實行殘暴統治的皇帝。