孙膑天资聪颖又善于动脑，加之受其先祖孙武的影响，悟性极强，其学业长进之快常出乎老师的预料。庞涓是一个心胸狭窄的人，虽然不乏聪慧但因其骄傲自满，学习常常浅尝辄止，自道“为之阵法不过如此”。因此，鬼谷子主要培养孙膑。对于孙膑的才能，庞涓表面上很佩服，内心却是十分的嫉妒。
遇魏国招贤纳士，庞涓奈不住寂寞，下山谋富贵，孙膑则继续深造。到魏国后庞涓被任命为元帅，孙膑却仍在苦心学习，得到了师父的真传，才能远远超过了庞涓。后来，孙膑也被魏国请出山。庞涓原本就很嫉妒孙膑，又得知自己下山后，孙膑在先生教诲下，学问才能更高一筹，更是嫉妒。魏王对孙膑又很敬重，庞涓担心孙膑会夺去自己的位置，更担心他到别国后会成为自己的对手，所以就处心积虑想除掉孙膑。
齐魏两国一直敌对，而孙膑又是齐国人。庞涓利用这个陷害孙膑，说他私通齐国，魏王听信谗言，将孙膑囚禁起来，处以膑刑，使其终身残废。按当时的惯例，刑徒是不能为官的，庞涓想借此断送孙膑的前途。之后孙膑装疯，躲过了杀身之祸，后又逃回齐国。孙膑回到齐国后受到大将田忌的赏识，通过“田忌赛马”表现出了他卓越的军事才能，而受到齐威王的器重。