秦惠文君九年(前329年)，張儀由趙國西入秦國，憑借出眾的才智.被秦惠王任為客卿，籌劃謀略攻伐之事。次年，秦國仿效三晉的官僚機構開始設置相位，稱相邦或相國，張儀出任此職。他是秦國置相后的第一任相國，位居百官之首，參預軍政要務及外交活動。從此開始了他的政治、外交和軍事生涯。

張儀拜相后，積極為秦國謀劃。他采用連橫術迫使韓、魏太子來秦朝拜，并與公子華(桑)攻取魏國蒲陽(今山西隰縣)。又游說魏惠王，不用一兵一卒，使得魏國把上郡15縣，包括少梁<今陜西韓城南)一起獻給秦國。秦惠文君十三年(前325年)，張儀又率軍攻取魏國的陜縣(今河南陜縣)。這樣，黃河天險為秦所占有。隨著秦國威勢的不斷增長，張儀輔佐秦惠文君于同年稱王，秦國國勢日益強盛。

秦惠文王更元二年(前323年)，秦國為了對抗魏惠王的合縱政策，進而達到兼并魏國國土的目的，張儀運用連橫策略，與齊、楚大臣會于嚙桑(今江蘇沛縣西南)以消除秦國東進的憂慮。張儀從嚙桑回到秦國，被免去相位。三年，魏國由于惠施聯齊，楚沒有結果，不得不改用張儀為相，企圖連秦、韓而攻齊楚。其實張儀的最終目的是想讓魏國做依附秦國的帶頭羊。由于連橫威脅各國，秦惠文王更元六年(前319年)魏國人公孫衍受齊、楚、韓、趙、燕等國的支持，出任魏相，張儀被驅逐回秦。

秦惠文王更元八年(前317年)張儀再次任秦相國。九年，秦惠王接受司馬錯的建議，遣張儀、司馬錯等人率兵伐蜀，取得勝利，旋即又滅巴、苴兩國。這樣秦國占據了富饒的天府之國，有了鞏固的大后方，為秦國的經濟發展和軍事戰爭，提供了有利條件。

秦惠文王更元十二年(前313年)秦惠王想攻伐齊國，但憂慮齊、楚結成聯盟，便派張儀入楚游說楚懷王。張儀利誘楚懷王說，“楚誠能絕齊，秦愿獻商於之地六百里。”楚懷王聽信此言，與齊斷絕關系，并派人入秦受地，張儀對楚使說：“儀與王約六里，不聞六百里。”楚國的使臣返回楚國，把張儀的話告訴了楚懷王，楚懷王一怒之下，興兵攻打秦國。

秦惠文王更元十三年(前31Z年)秦兵大敗楚軍于丹陽(今豫西南丹水之北)，虜楚將屈丐等70多人，攻占了楚的漢中，取地600里，置漢中郡(今陜西漢中東)。這樣秦國的巴蜀與漢中連成一片，既排除了楚國對秦國本土的威脅，也使秦國的疆土更加擴大，國力更加強盛。《史記·張儀列傳》中說：“三晉多權變之士，夫言縱橫強秦者大抵皆三晉之人也。”無疑張儀是其中最杰出的一個。

張儀誑楚之后，又于秦惠文王更元十四年(前311年)前往楚、韓、齊、趙，燕等國進行游說，使得五國連橫事秦。同一年，張儀因功封得五邑，封號為武信君。

張儀在商鞅變法的基礎上，“外連衡而斗諸侯”，與秦國的耕戰政策相配合，運用雄辯的口才，脆譎的謀略，縱橫捭闔，游說諸侯，建樹了諸多功績，在秦國的政治、外交和軍事上成為舉足輕重的人物。

他在風云多變的險惡環境中，主要憑借外交手段，采用連橫策略，“散六國之從，使之西面事秦”，使秦國的國威大張，在諸侯國中產生了巨大的威懾作用。孟子的弟子景春稱贊說：“公孫衍、張儀，豈不誠大丈夫哉！一怒而諸侯懼，安居而天下熄。”

張儀使用軍事和外交手段，使得秦國“東拔三川之地，西并巴、蜀，北收上郡，南取漢中”，這為秦國的霸業和將來的統一起了積極的作用。秦惠文王更元十四年(前311年)，秦惠王卒，子秦武王即位。張儀素為秦武王不滿，離秦赴魏，卒于魏。