赵国改革获得重大胜利后，赵武灵王剑走偏锋，干了一件惊人之举——退位。公元前299年5月，赵武灵王将国君之位传给幼子赵何，任命自己的辅政大臣肥义作为赵何的相国，赵武灵王自称主父（就是君主之父的意思）。

赵武灵王本意是由赵何主持政府政务，自己统帅军队向西北开疆拓土，收服胡人，并以云中、九原为根据地，向南奇袭秦国咸阳。不得不说，赵武灵王这一设想非常大胆且高超，历来东方六国攻打秦国，主要是从函谷关进攻，但函谷关地势狭长，易守难攻。六国联军从北方高地向南攻击秦国在此之前并不具备条件，一是各国联军聚集，中原之地比较方便集结，距离各国远近相宜；二是在中原地区道路通达，能够为大军提供足够的补给，而北方地区并不具备这一条件。

以前赵国国力较弱，更没有能力独自从北方向南攻击秦国，现在赵国收服了北方胡人，军事实力大大增强，具备了向秦国攻击的实力。赵武灵王进攻秦国，绝对不会是只从云中地区发起，赵武灵王一定会联合其他五国一起攻秦，联军主力在函谷关拖住秦军主力，而赵国北方军团从云中南下直捣咸阳，秦国腹背受敌，国危矣。以上并非来自单纯推测，实际上之后历史充分证明了赵武灵王确实在实施这一战略。

让位后赵武灵王假扮使者侦查秦国山川地形，并且亲见秦国宣太后和秦昭襄王，宣太后和昭襄王奇异于使者的伟岸风度，在赵武灵王离开后派人追赶，结果没有追上，秦人知道原来此人就是赵主父后，大惊。公元前296年，楚怀王客死秦国，齐、韩、魏、赵、宋五国攻秦，秦国割地求和，这五国中，韩赵魏三晋一体，以赵国马首是瞻，宋与赵国关系一直紧密，五国攻秦的实际操刀者就是赵武灵王。但是这时候赵国北方还没有完全平定，五国攻秦后，赵武灵王加紧经营北方。攻秦后不久赵武灵王就率军北上，收编了楼烦王的部队，前295年，赵国彻底灭掉中山国，赵国全国大宴五日。接下来就该是赵武灵王加紧对付秦国的时候了，然而，樱花盛放，在瞬间凋零。赵国祸起萧墙，赵武灵王的生命和事业瞬间走向了消亡。

本来赵武灵王的太子是公子章，但是后来公子章的母亲去世，赵武灵王做梦见到了一个美女，臣子根据武灵王的描述献上了吴娃，赵武灵王对这个梦中情人非常宠爱。吴娃临死的时候，请求封自己的儿子为太子，赵武灵王就把公子章给废掉了，立了后来的赵王何。这件事从根上就是个错误，因为对一个女人的宠爱，废长立幼，动摇国本，赵武灵王在政治上，确实不太清醒。赵武灵王在自己壮年的时候就让位给赵何，使得赵国政治形成了双核心，这是违反政治构建规律的，赵何年少还能勉强维持下去，年长后一定会起冲突，即使没有沙丘之变，以后也大概率会发生流血政变，这是赵武灵王政治上的第二个不清醒。可悲的是，一而再，再而三。

公子章无缘无故被废，心里自然是不服气，而公子章其实是一个很能干的人，攻灭中山国的时候公子章是中军主将，能征惯战，非常像赵武灵王，赵武灵王其实也很喜欢这个儿子。吴娃去世多年后，赵武灵王对吴娃的情意就淡了许多，又看到身为长子的赵章反而对年幼的弟弟卑躬屈膝，很是可怜，赵武灵王这时候就觉得对不住这个大儿子，于是就动了不该动的心思了。赵武灵王去找肥义商量，希望能够把赵国一分为二，把北部的代地分给公子章，让他成为代王。肥义一听这不是瞎胡闹么，将来一定要发生内战的，于是坚决不同意。这个事件在赵武灵王和赵王何的重臣之间锲入了一颗钉子，也让赵王何方面产生了警觉。

前295年，赵武灵王、赵王何、公子章和赵国群臣在沙丘游玩，变生肘腋。公子章作乱要杀赵王何，结果赵王何方面事先已有准备，结果只是杀掉了肥义，赵王何的部队立刻展开平叛，公子章失败后逃往赵武灵王的寝宫，赵武灵王竟然开门接纳了他，这时候赵武灵王与公子章的叛乱之间，就说不清了。于是赵王重臣公子成（就是胡服骑射中，赵武灵王寻求支持的那个叔叔）与李兑杀率军包围了主父宫，强行破宫杀了公子章。这时候赵成与李兑就商量：“咱们杀了公子章，还包围了主父宫，这是死罪，如果这就解兵而去，以后肯定全族屠灭”，于是下令包围主父宫，宣布宫中人等后出者杀之，于是宫人尽出，但是又不允许赵武灵王出来，赵武灵王想要强行冲出，又办不到。宫中食物用尽，赵武灵王最后甚至自己爬树掏鸟窝找食物吃，一代天骄，沦落至此，赵武灵王被断食三月后，饿死沙丘。

这一年，赵惠文王赵何大概15岁，自己的老师和相国肥义突然被杀，赵王何在多大程度上能够掌握局势，说不好，到底赵武灵王是被赵王下令饿死，还是公子成与李兑私下的决定，说不好。但是，从此后公子成与李兑在赵国的地位看，成年后的赵王何对于将赵武灵王饿死沙丘是持理解态度的。赵武灵王被围三月有余，赵国上下竟无人搭救，可见者二：一、胡服骑射虽然令赵国崛起，但是在国内并不受广泛支持；二，赵王何羽翼已丰，赵武灵王设想的二元政治格局失败了，连军方都抛弃了他。

赵武灵王一代天骄，最后落得饿死沙丘的下场，令人唏嘘。司马迁在《史记》中评价：主父初以长子章为太子，后得吴娃，爱之，为不出者数岁，生子何，乃废太子章而立何为王。吴娃死，爱弛，怜故太子，欲两王之，犹豫未决，故乱起，以至父子俱死，为天下笑，岂不痛乎！

赵武灵王的死，从或然历史的角度看，可能极大地改变了中国历史。如果赵武灵王不死，秦国能否统一六国，是个未知数，毕竟赵武灵王正值壮年。赵武灵王的继任者赵惠文王也是一代雄主，与秦国恶斗数十年不落下风，但是沙丘之变时赵何毕竟太年幼了，他还需要至少十年的时间成长。这十年间，赵国的大国战略基本停摆，只能小打小闹寻求稳定和自保，与赵武灵王开拓进取的战略相比，在战国时代瞬息万变的格局下，赵国浪费了自己冉冉上升不可阻挡的国家势力。赵武灵王死后，秦国对韩魏大举进攻，而赵国没有赵武灵王，竟然无所作为，韩魏任秦宰割。

公元前288年，赵武灵王死后7年，秦王称西帝，建议齐王称东帝，并约定两国共同攻击赵国。所幸，齐王未与秦国联合，秦国也就只是在公元前287年对赵国发起了试探性进攻。

赵武灵王死后不到十年，秦国在失去了制衡的情况下（楚国早已衰落，赵国君主年幼无力外扩，齐国太远），前所未有的强大起来，再也没有力量能够阻挡秦国统一天下的脚步了。而赵国，作为东方第一军事强国，是秦国统一天下最大的障碍，之后的战国时代，是秦赵对决的时代