始皇七年（前238年），吕不韦为报五国攻秦之仇，决定攻打山东五国。派蒙骜同张唐督兵五万伐赵。三日后命令长安君成峤同樊于期率兵五万为后继。秦兵出函谷关后，蒙骜率领前军取路上党径直进攻庆都，驻扎在屯留，作前面秦军的声援。赵国派庞媛为大将，扈辄为副奖率兵十万抗拒秦军。尧山一仗，秦军未能取胜，蒙骜派张唐督到屯留催取后队军兵。
当时，成峤只有十七岁，不谙军务，忙召樊于期商议。樊平时就憎恨吕不韦纳妾盗国的事，便乘机对说：“今王非先王骨肉，惟君乃嫡子。”还揭露说吕不韦这次派他出兵的目的就是想借机除掉他并进而献计道：“今蒙骜兵困于赵，急未能归，而君手握重兵，若传檄以宣淫人之罪，明宫闱之诈，臣民谁不原奉嫡嗣者。”成峤接受了樊于期的计谋。樊便假意对来使说大军即日移营。
使者去后，樊于期草就一篇檄文。樊于期将檄文四下传布。秦国人多听到过吕不韦进妾的传闻，等见到檄文中有怀妊奸生等语，才信是实。尽管惧吕不敢起兵响应，也都采取观望的态度。张唐知长安君已反，星夜奔往咸阳告变。秦王政见檄文大怒。召尚父吕不韦计议。遂派王翦为大将，领兵十万，往讨长安君成峤。
秦王赵政十年（前237年），樊於期任秦国将军。翌年与王翦、杨端和率兵攻打赵，取邺（今河北临漳西南）等城，继而攻占平阳（今磁县东南），大胜，杀赵国将扈辄。秦王赵政十四年（前233年），他率军攻打赵国，被赵国大将李牧击败后不敢回秦国，后逃往燕国，并拜燕国大将军。秦王大怒，将其父母宗族全部杀害。
秦王赵政二十年（前227年），秦国灭赵国后兵至燕国南。燕国太子丹惧怕，于是叫来荆轲说：“秦兵早晚要渡过易水，你我即使想长期一起共事恐怕也不可能了！”荆轲说：“我明白太子的意思，愿去谒见秦王，但没有任何信物，去了秦王也不会接见我。今秦王用黄金万两，封邑万家的重赏捉拿樊将军，如果拿樊将军的人头和燕督亢的地图去献给秦王，秦王必然高兴的接见我，那时我可趁机刺杀秦王，以报太子大恩。”太子丹沉默无语。
荆轲知道太子不忍心杀害樊於期，也不愿让自己去冒险，因为无论刺杀秦王成功与否，都不可能再回来。便私自见樊於期说：“秦王与将军，可谓有深仇大恨，父母宗族都被他杀害，现在又重赏缉拿将军，你难道没什么打算吗？”樊於期仰天长叹，痛哭流涕：“我每想到这些，真是恨入骨髓，就是想不出什么好办法来！”荆轲说：“今我有个计策，即可解燕国的忧患，又能报将军深仇，你看怎么样？”樊於期问是什么计策，荆轲便将对太子丹说的话重述了一遍。樊於期赤膊取长剑在手说：“我朝思暮想要报这切齿之恨，今日幸得指教！”遂自刎，将自己的人头献出。
