谋害蒙恬、蒙毅兄弟
蒙毅因先前依法严厉惩处赵高而遭到他的怨恨，等到秦二世即位后，赵高日夜在秦二世面前毁谤蒙氏兄弟，搜罗罪状来弹劾他们。蒙毅曾在沙丘秦始皇病重时被派去祷告山川神灵，等到他返回时，秦始皇已经驾崩。赵高趁机向秦二世进谗言说蒙毅曾经阻挠秦始皇立胡亥为太子，建议立即处死蒙毅。秦二世不听子婴的劝谏，先将蒙毅囚禁于代郡，后派御史曲宫杀死蒙毅。蒙恬先前被囚禁于阳周，扶苏自杀身亡后，胡亥曾经想释放蒙恬，但在赵高的挑唆下，蒙恬最终服毒自尽。
诛杀宗室及群臣
有一次秦二世在宫中闲来无事向赵高感慨说“人生就如同驾驭着六匹骏马从缝隙前跑过一样短暂”，又向赵高请教如何满足声色方面的一切欲望，享受所能想象到的一切乐趣，使国家安宁、百姓欢欣、永保江山、颐享天年的方法。赵高趁机对秦二世说：“对于皇帝您登基的合法性，各位公子和大臣都有所怀疑，而这些公子都是您的兄弟，这些大臣都是先帝所安置。现在陛下您刚刚登上皇位，这些人都心有怨恨很不服气，恐怕他们将来要闹事。我之所以提心吊胆，是害怕会生祸乱，陛下您又怎么能尽情享乐呢？”他建议秦二世疏远骨肉兄弟和前朝重臣，实行严酷刑法将其中犯法的和受牵连的全部杀死，甚至灭族，然后重新任命自己的亲信。这样就能杜绝祸患，宗族和大臣也能对皇帝感恩戴德，陛下也可以高枕无忧的纵情享乐了。秦二世十分赞同赵高的观点，于是重新修订法律，命赵高审讯处理宗族及群臣。赵高借机杀死与自己有旧仇的博士正先等人，并将秦二世的十二个兄弟在咸阳街市斩首示众，十个姐妹在杜县（今陕西省西安市长安区东南）处以车裂肢解之刑，其财物全部没收归皇帝所有，诸公子和群臣中被连同治罪的不计其数，朝廷上下人人自危。
谋害李斯
赵高的滥杀无辜造成与很多人结怨，他害怕有人在秦二世面前揭露他的罪行，于是以“天子之所以尊贵，在于大臣只能听到他的声音，而不能见到他的面容，所以才自称为‘朕’”、“陛下还很年轻，未必什么事情都懂”为由劝秦二世不要上朝，以免将自己的缺点暴露给大臣，使皇帝显得不够圣明。他还劝秦二世深居宫中，与他和熟悉法律的侍中们在一起，等到公文呈上由他们批奏决定，这样皇帝可以纵情享乐，大臣们也不敢把疑难的事情呈报，天下的人就能称皇帝为圣明之主了。秦二世正耽于声色犬马，懒于处理政事，于是不再上朝，赵高独揽朝政。
赵高独揽朝政的行为招致了李斯等大臣的不满，赵高得知后怀恨在心，假意对李斯说：“现在函谷关以东的盗贼很多，而陛下却加紧遣发劳役修建阿房宫，搜集狗马等没用的玩物，我想劝谏但因为我的地位卑贱，可是您贵为丞相为何不劝谏呢？”李斯老早就想劝谏秦二世，但无奈秦二世常居深宫之中，想劝谏苦于无人传达，没有面见圣上的机会。赵高便在李斯面前推荐自己，说等皇帝一有空闲就立即通知他，可以趁机劝谏。赵高屡次趁秦二世在与美女玩乐的时候，派人转告李斯说陛下正好有空闲，可以进宫奏事。李斯于是就到宫门外求见，搞得秦二世大为扫兴，赵高趁机向秦二世进谗言说李斯在朝廷外权力比皇帝还大，他参与了沙丘密谋却因为地位待遇没有得到提高而心生不满，他真正的愿望是想裂土封王。赵高又诬陷担任三川郡郡守的李斯的长子李由与楚地的强盗陈胜等人有旧交，当盗贼经过三川郡时，李由只是守城而不出击，又说他们之间有书信往来。秦二世于是派人调查李由与关东起义军勾结的情况。
李斯得知秦二世派人调查自己的消息后急忙上书弹劾赵高，指出赵高就是篡国弑君的子罕和田常，秦二世看到奏书后不以为然，并将调查李斯的任务交予赵高。赵高将李斯投入大牢，并将其亲属宾客全部逮捕，又派人拷打李斯近千下，李斯不堪酷刑被迫招供。但李斯没有自杀，他还幻想通过上书打动秦二世。李斯的奏书呈上之后，赵高让狱吏丢在一边不上报，恨恨地说：“囚犯怎能给皇帝上书？”赵高又派他的门客十多人假扮成秦二世委派的御史、谒者和侍中，轮流复审李斯。当李斯想翻供时，赵高就让人严刑拷打。后来秦二世果然派人去验证李斯的口供，李斯还以为是赵高的阴谋，不敢再翻供，在供词上承认了自己的罪状。赵高将判决书呈给秦二世，秦二世很高兴地说：“没有赵君，我几乎被丞相出卖了。”等到秦二世所派使者到达三川郡调查李由时，他已经被项羽杀死。当使者返回时，赵高就捏造了一整套李由谋反的罪状。
前208年，李斯被判处受五刑，在咸阳街市腰斩。李斯临死前回头对次子说：“我想和你再牵着黄狗一同出上蔡东门去打猎追逐狡兔，这又怎么能办得到呢？”然后与其子抱头大哭，李斯父子随后被杀，同时被诛灭三族。