公孫衍於秦惠文王五年（公元前333年）在秦，爲大良造，後居魏。楚使者陳軫，也是一個縱橫家，他經過魏時，獻計於公孫衍。他說“魏相田需約諸侯縱親，楚王疑而未信。如果您請於魏王，說您與燕趙之王有交情，多次有使者來邀請相見。魏王如答應了您，給您車子，你也不必多要，有三十輛乘就可以了。您把車子陳列在庭中，公開宣稱，要到燕國和趙國去。”公孫衍照辦了，燕趙之王派使者迎公孫衍到他們的國中，楚王聽說，大怒，以爲田需欺負他，就全不聽從田需的話了。齊國聽說公孫衍要到燕趙去，也派人以國事相托。於是，公孫衍行三國相事，有了相當大的權力。
公孫衍主張合縱，張儀宣揚連橫。他們在政治上和私人關係上都是對手。公元前322年（秦惠文王更元三年），張儀相魏。公孫衍設法取得韓國當權的支持，破壞了張儀聯合秦魏的政策。公元前319年，張儀被迫去魏，公孫衍代張儀爲魏相。公元前318年，魏、趙、韓、燕、楚合縱攻秦。這次進攻，沒有取勝，軍至函谷關而還。但這次進攻，還是一次有名的對秦的進攻。
西戎義渠跟魏有往來。有一次，義渠君朝魏。公孫衍就趁這個機會，勸告義渠君加強對秦的警惕。他說，如中原無事，秦就要對你們燒殺掠奪；如果中原有事，秦將輕使重幣去同你們交好。後來，五國攻秦。恰巧這個時候，秦以文繡千純，美女百人，遺義渠君。義渠君集合羣臣議論這件事。義渠君說，這就是公孫衍當年所說的那話了。於是起兵襲秦，大敗秦人。
作爲一代風雲人物，公孫衍的歷史功績是永不磨滅的。在戰國中後期，正是因爲他，東方各國對強秦纔有了幾次有較大影響的進攻，歷史才變得更加波瀾壯觀。當時就有人曾說他和張儀“一怒而諸侯懼，安居而天下熄”，聲勢都足以傾動天下。在他去世後，他所開創的合縱大業日益深入人心，精妙絕倫的外交大戰仍在繼續上演。
