即使男子拚命耕種，也生產不及軍役所需的食糧；女子日以繼夜紡織，也無法滿足軍用帳幕所需。文學館百姓疲憊，孤兒寡婦及老弱病殘者無法生活，倒在道路兩旁死去的人，屢見不鮮。直到蒙恬死後，在河套以南戍邊的勞役因陳勝起義，關東大亂而軍心不穩，很快散去，從而迫使秦帝國放棄河套以南之地。
現存史料提及有關秦國南征百越的歷史，可說是相當簡略。對於秦軍南征百越的經過，軍事部署、作戰環境以及秦軍面對的軍事困難，《史記》的記載甚至可以用一鱗半爪來形容，但可以肯定南征百越的時間，實際上遠比北伐匈奴要早。
根據漢文帝元年（公元前179年）南越王趙佗所述，他已經在嶺南地區生活了49年。由於《史記》記載趙佗籍貫真定，並非嶺南當地人，故此可以參考他在嶺南生活的時間，從而推算出秦始皇何時開始南征百越。
自文帝元年往上推朔49年，為秦王政二十年（公元前227年），正值趙國被消滅的次年，可見在趙國滅亡後不久，趙佗隨即因為趙人的身份而被徵召入伍，成為征越大軍的其中一名士兵。因此可以肯定秦始皇在消滅六國的同時，便開始進行征服五嶺以南的軍事行動，而且更持續了十多年之久。
嶺南自古屬於瘴癘之地，亦稱百越，意指當地生活著眾多部落。
漢初文學家賈誼自被貶為長沙王太傅後，亦聽聞長沙氣候潮濕多雨，以為自己會早死。漢人畏長沙如此，比長沙更南的嶺南，其環境之惡劣可想而知。
即使是馳騁疆場半生。未嘗言苦的伏波將軍馬援，自受命討伐在交址地區發動叛亂的徵氏姐妹以來，在平定叛亂後亦自言後悔未有聽從弟弟少游的話，做個平民百姓，反而從軍平越。
當時漢朝已統治嶺南地區達百餘年，土地半墾，道路粗通，郡、縣、鄉、裡四級政權已建立，已有不少越人漢化。其自然環境和人文環境已有巨大變化。
馬援在提及征越之戰時，仍猶有餘悸，恐怕客死異鄉，可以想像到秦朝時期，嶺南地區的自然及人文環境。較二百年後的馬援時代惡劣十倍，而現存的史料均指，秦始皇對號稱瘴癘之地的嶺南採取軍事行動的最大目的，是看中當地出產的犀角、象牙、翡翠及珠璣等物，以及揚威海外。
約公元前227年（秦王政二十年），秦始皇下令使尉屠睢以南郡為後勤重地，在當地徵發吏卒、新黔首、甲兵及各種軍輸物資等所謂樓船之士。沿湘江水道為主要補給線，深入百越之地。南征秦軍一路勢如破竹，越人紛紛逃入深山密林，逃避秦人的統治。
秦征百越之前。由於百越地區的部落們已經矛盾重重，甚至多數相互攻擊，很難擰成一股繩抵禦秦軍的攻勢，但問題是百越地區部族眾多。儘管各自為戰，但越人逃入深山叢林的舉措。令秦軍難以徹底消滅其有生力量，加上秦軍水土不服，當地瘴癘橫行，致使軍中大疫，非戰鬥減員情況日益嚴重，戰事陷入長期化，正如《淮南子》記載的三年不解甲弛弩。
在戰事中期，秦軍擊殺了當地最大部落的首領，西甌國首領譯吁宋，但越人並未屈服，反而推舉桀駿為新的首領，這個新推舉的首領在一次夜襲中大破秦人，並擊殺征越秦軍最高統帥屠睢。
秦滅六國，百戰百勝，但在百越地區的征戰居然令秦軍伏屍流血數十萬（《淮南子人間訓》語），甚至連主帥也被擊斃。
秦始皇大怒，為了迅速結束戰爭，惟有下令對百越增兵，而楚國之亡又讓秦軍兵力得到釋放，給了秦始皇增兵的底氣，乃發卒五十萬，分為五軍：一軍塞鐔城（今湖南靖縣境）之嶺，一軍守九嶷（今湖南寧遠南）之塞，一軍處番禺（今廣東廣州）之都，一軍守南野（今江西南康境），一軍結餘干（今江西余干境）之水。五路並進，企圖一舉攻下百越全境。
不過兵力的增加，再加上越人反抗，利用熟悉地形的優勢，不斷襲擾秦軍勉強維持的補給線，令秦軍幾乎陷於崩潰，因此秦始皇下令使監祿（即史祿）負責轉運糧餉。
為了支持長期戰爭的物資消耗，史祿決定派遣士兵，開鑿連接湘江與漓江之間的運河，後世稱為靈渠，使中原和五嶺以北地區之兵員和糧草，能通過水運進入百越地區。
由於開鑿靈渠屬於龐大工程，按當時技術條件，至少也得三至五年時間才能完成，故此戰事陷入僵持。
靈渠的建成只是為戰爭提供較好的後勤保障，並不能保證最後的勝利。秦征南越統帥尉屠睢戰死後，繼任統帥尉任囂，起初亦無良策對付越人之叢林戰，最後才想出了軍隊屯墾和以謫徙民，與越雜處之持久戰和移民同化的策略。
屯墾和移民戰術是控制百越地區最有效的方法，但見效慢，至少須五六年時間才能初見成效。由於當時秦始皇已消滅六國，故有充分條件遷移關東六國的新黔首（即所謂中縣之民）往百越地區移民戍邊。
對於這些新黔首，秦始皇及秦國官吏根本不把他們當人看，把他們留在百越地區，與越人雜居，對秦始皇說有雙重好處：一是消滅了六國亂民或惰民；二是穩定了百越地區。
公元前214年（秦始皇三十三年），自下詔徵發嘗逋亡人、贅婿及賈人等往百越地區後，秦始皇認為嶺南粗定，故在當地設置桂林、南海及象郡三郡。次年始皇又下令貶謫執法不公的獄吏戌守百越地區。
自秦王政20年令屠睢攻百越，至秦始皇33年嶺南粗定，對百越地區的戰事共進行了十三年。
儘管百越地區粗定，令嶺南地區自此納入中國版圖，但秦國卻為此付出極其沉重代價，長期的征越戰事導致百姓靡敝，民不聊生，而時任南海尉的任囂得悉朝廷因對越戰事的緣故，中原疲敝已極，就留居南越，稱王不歸，並派人上書，要求朝廷徵集無婆家的婦女三萬人，來替士兵縫補衣裳。秦始皇只同意給他一萬五千人。於是百姓人心離散、土崩瓦解，密謀造反的十家有七。
另一方面，移民戍越的黔首，多數出身自六國故地，他們為了逃避戍越，紛紛逃入深山密林，淪為盜賊，從而成為始皇薨後，六國故地相繼叛亂的導火線。
為尋求長生不老之藥，派方士徐福率童男女數千人渡東海求神仙，耗資巨大。（《楚義六帖》指徐福和童男女們在到達目的地（即現時的日本）之後一去不返，日本重臣秦氏為其後代。不過參考《史記》與《三國誌》可知，此一說法在東漢之前並未出現。至於徐福即為神武天皇說，則除了年代不合之外，更是毫無文獻可考。）
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