这次出巡时值冬季，每到一处，当地的地方大员都会悉数出来迎接，倒是热闹非凡。
就这样，一路走走停停，当到江浙一带时，已是春末夏初。
在浙西观看了钱塘潮后，一行人又浩浩荡荡向浙中挺进，登上会稽山祭拜大禹，并命人刻石留念。
当然，这不是此次出巡的重点，始皇第五次出巡的最终目的还是求仙药，所以在到达琅琊的时候，便命人去寻找徐福。
此时的徐福因没有找到仙药，一直躲在家中，不敢去咸阳面见始皇。
听说始皇已亲自来到琅琊，还要召见他，徐福心想此命休已！
“徐爱卿好久没进宫了，仙药寻得怎么样了？”始皇一见徐福，劈脸便问。
徐福一听，吓得连忙下跪，战战兢兢地回答道：“臣罪该万死！上次出海臣下登上仙山，觐见了金甲神王，也看见了琼楼玉宇和各类奇花异草、珍禽异兽，只是
“只是什么，爱卿但说无妨。”始皇见徐福吞吞吐吐的样子，觉得尚有希望，便一个劲地鼓励他将话说完。
其实，徐福是怕始皇怪罪，所以编瞎话骗他。
“只是金甲神王说了，要想得到仙丹妙药，陛下就得斋戒沐浴，并派三千童男童女和各种本领高强的工匠跟臣下一同前往。”徐福见始皇没有生气，便狠下一条心，将瞎话续编下去。
“这个还不容易！来人，立即就近征集童男童女三千和各类杂技百工，明天开始在琅琊台斋戒沐浴十天。”对徐福所说的话，始皇丝毫没有怀疑，反而认为这是求仙药的最后机会，于是便命人按照徐福的要求做好出海的准备。
当一切准备妥当后，始皇还特意隆重举行为期三天、名为“徐福大祭”的出海仪式，向出海的人们送上祝福，希望他们尽早找回仙药。殊不知，徐福这次是作了一去不复返的打算：与其最后找不到仙药被处死，不如破釜沉舟冒险一搏！于是，他带着那三千童男童女和百名工匠，义不反顾地乘船走进茫茫的大海。
将徐福一行送出海之后，始皇继续按原定的出巡线路北上。
此时已是夏季，天气非常炎热，为了降温，始皇命人从雪山上采来冰块做冰床，置于马车之中，不想在行进的过程中，因路面不平且冰床太滑，始皇的头撞到了马车的边沿，加重了原有的病情，当到达平原津的时候，始皇已经卧床不起了。
眼看病情一天比一天严重，始皇终于下了决心，召来掌管玉玺和发布命令的赵高，让他代拟一道诏书给长子扶苏，叫扶苏立刻返回咸阳参加丧事，并将自己安葬在咸阳。
诏书封好后，赵高知道始皇时日不多，所以并没有按始皇的指示派使者送出，而是第一时间将胡亥和李斯叫到一起商量。
“既然圣上已有诏书，按诏书办便是。”李斯说道。
“丞相你傻啊，诏书并没有指定扶苏为太子或继承人。”赵高提示了一句。
“那又怎样？”李斯反问。
“既然圣上没有指定，且给大公子扶苏的诏书及玉玺也在我手中，定谁为太子，还不是全凭丞相与我一句话？”赵高见李斯假装糊涂，便进一步将话挑明。
李斯一听，大吃一惊，义正辞严地说道：“如此大逆不道的话，你怎么说得出口呢！李斯我虽然出身低微，但有幸得到圣上的提拔，才有今日的显贵。现在圣上将天下存亡安危托付给你我，又怎么能够辜负他呢？”
赵高见正面游说无效，便冷笑一声，话锋一转，问道：“圣上没指定继承人，何来辜负一说？况且丞相你想一下，在才能、功绩、谋略、取信天下以及扶苏的信任程度这几方面，你跟蒙恬将军相比，谁强呢?”
李斯一听，黯然失色，说道：“确实比不过他。”
“这就对了！”赵高见李斯语气有所缓和，便继续煽风点火道，“丞相是个聪明人，其中的利害关系恐怕比我看得更清楚，大公子扶苏一旦即位，丞相之职必定落入蒙恬之手，再加上大公子的老师于淳越是你间接害死的，到时候，恐怕你不能善终！倒是胡亥公子慈仁敦厚，你我一起看着他长大，实是太子的最佳人选啊！”
站在一旁的胡亥听了两人的对话，显得有点紧张，不合时宜地说了一句：“这样做有点不妥吧？”
赵高一听，气得差点吐血，告诫胡亥说：“公子如果再狐疑犹豫，以后必定有悔！当机立断而敢行，鬼神都会避之，以后便可大功告成。况且，万事还有老臣和丞相撑著，怕什么呢！”
做通了胡亥和李斯的思想工作，赵高又想到了蒙毅。这家伙原先没安排他随巡，是他主动请缨跟过来的，现在这个特殊时期，怎能让他继续在这儿添乱呢？于是，赵高便假传一道诏书，将蒙毅打发去边疆祭祀山川和祈福。
在始皇第五次出巡前，民间曾流传一首“秦始皇，至沙丘亡”的歌谣，这歌谣传到始皇耳朵里，自然老大不爽，于是在巡游途中，始皇帝特意嘱咐手下，见到沙丘便绕道而过。这一天，出巡队伍在前行过程中被前方一群在玩耍的小孩挡住了道路。始皇好奇，便命手下问孩子们在玩什么，孩子们回答说在做堆沙丘的游戏。始皇一听，气急攻心，两腿一蹬，便仙逝了，令他想不到的是，此地名叫沙丘。
始皇一死，赵高立即与李斯一起密谋，起草诏书立胡亥为太子，并将原来始皇写给扶苏的诏书改为“赐死扶苏、蒙恬”，命始皇亲信的宦官前往边疆执行。
做完这些之后，赵高将始皇去世的消息进行封锁，并建议胡亥抓紧时间回咸阳继承皇位。可由于气候炎热，始皇的尸体已开始腐烂，一阵阵恶臭从车中传出来。为掩人耳目，赵高便命人买来大批鲍鱼将臭味盖住，一行人浩浩荡荡回到了咸阳，这才发丧，公告天下。