秦军在奔袭郑国的途中，发生了一件意外的事情。他们在滑国遇到了郑国的商人弦高。这弦高可是个非常机智的人，他一看秦军这架势，就知道他们是要去偷袭郑国。弦高心里很著急，他知道郑国现在毫无防备，如果秦军突然杀到，郑国肯定会遭殃。
於是，他急中生智，想出了一个办法。他一面以郑国国君的名义，先送四张牛皮，然后送牛十二头，去犒劳秦军，对秦军说：“寡君闻吾子將步师出於敝邑，敢犒从者。不腆敝邑，为从者之淹，居则具一日之积，行则备一夕之卫。”意思就是说，我们国君听说你们要路过郑国，特意派我来犒劳你们。我们郑国虽然不富裕，但如果你们要在这里停留，我们会为你们准备好一天的物资；如果你们要继续赶路，我们也会为你们安排好晚上的护卫。
弦高这么一说，秦军將领孟明视以为郑国已经知道了他们的偷袭计划，有了防备。他心想，现在郑国已经有准备了，我们再去偷袭，肯定很难成功，而且就算攻下来了，也很难守住。於是，他决定放弃偷袭郑国的计划，转而攻打滑国。滑国是个小国，根本不是秦军的对手，很快就被秦军给灭了。秦军在滑国大肆抢掠了一番，然后满载战利品而还。
可秦军没想到，他们灭滑国的行为，彻底激怒了晋国。晋国认为，秦国这是在挑衅他们的权威，必须要给秦国一点顏色看看。於是，晋国决定在秦军回国的必经之路——崤山设下埋伏，给秦军来个致命一击。这崤山地形险要，山路狭窄，两侧都是悬崖峭壁，是个打伏击的好地方。
晋襄公亲自率军，以先軫为主將，联合姜戎，在崤函地区的东、西餚山之间设下了天罗地网，就等著秦军自投罗网。
公元前 627年四月，秦军进入了埋伏圈。秦军经过长途跋涉，早已疲惫不堪，再加上他们刚刚灭了滑国，满载而归，一个个都沉浸在胜利的喜悦中，根本没有料到会有埋伏。
当他们进入崤山后，晋军和姜戎突然从两侧杀出，秦军顿时陷入了混乱。秦军士兵们惊慌失措，四处逃窜，可山路狭窄，他们根本无处可逃。晋军和姜戎趁机发动猛攻，秦军全军覆没，孟明视、西乞术、白乙丙等三位主帅也被俘虏。
这就是歷史上著名的崤山之战，这场战役以秦国的惨败而告终，秦国东进中原的计划也因此遭受了沉重的打击。
崤山之战的失败，让秦穆公深受打击。他怎么也没想到，自己精心策划的一次军事行动，竟然会落得如此惨败的下场。他后悔不已，后悔自己当初没有听从百里奚、蹇叔的劝諫，后悔自己太过於衝动，急於求成。
但秦穆公並没有被失败打倒，他是个非常有韧性的人，他决定从失败中吸取教训，重新振作起来。
秦穆公並没有因为三位主帅的失败而惩罚他们，他知道，这场失败不能完全怪他们，主要责任在自己。他仍然信任孟明视等人，让他们继续统领秦军。
孟明视等人也非常感激秦穆公的信任，他们发誓要为秦国报仇雪恨。在接下来的日子里，孟明视等人加紧训练军队，提高秦军的战斗力。他们还制定了一系列的战略战术，为再次与晋国作战做准备。
公元前 625年，秦孟明率师伐晋，战於彭衙。这一次，秦军还是没有取得胜利，再次被晋国打败。但秦穆公並没有气馁，他继续支持孟明视，让他不要灰心丧气，要总结经验教训，继续努力。孟明视也没有辜负秦穆公的期望，他更加刻苦地训练军队，不断改进战略战术。他还注重提高士兵的士气，让他们明白，失败並不可怕，只要他们团结一心，努力奋斗，就一定能够战胜敌人。
公元前 624年，秦穆公亲自率领孟明视等將攻打晋国。这一次，秦军士气高昂，他们抱著必死的决心，要与晋国决一死战。秦军渡过黄河后，孟明视马上下令烧毁渡船，表示不获胜利便不生还。秦军一路上势如破竹，晋军被秦军的气势所震慑，坚守不出。秦穆公率大军攻下晋国的郊和王官两地，然后从茅津渡过黄河，进入崤山谷中，掩埋当年战死將士的尸骨。
秦穆公发表了一篇深表自责的讲话，他对將士们说，当年是他的决策失误，导致了崤山之战的失败，让大家遭受了这么大的损失，他感到非常愧疚。他向將士们保证，以后一定会更加谨慎地决策，不会再让大家白白牺牲。
虽然这一次秦国获得了胜利，但晋军坚守不出，实力未损。秦穆公知道，以秦国目前的实力，还很难在中原地区称霸。於是，他决定改变战略，放弃东向称霸中原的计划，转而向西北方向发展，把目標对准了西戎。
当时，西戎诸部落中较强的是绵诸、义渠和大荔。其中，绵诸有王，住地在秦的故土附近，与秦疆土相接。绵诸王听说秦穆公贤能，就派由余出使秦国观察局势。
这由余可是个厉害人物，他的祖先，是与周平王爭夺周室王位的周携王。周携王被杀后，族人逃到了西戎，由余也在西戎担任大夫。秦穆公隆重接待由余，向他展示秦国壮丽的宫室和丰裕的积储，还向他了解西戎的地形、兵势。谈话中，秦穆公感觉到由余是个贤臣，心里就打起了小算盘，他想把由余招揽到自己麾下。
於是，他採用內史廖的策略，派人给绵诸王送去女乐十六人，请求延长由余在秦国出使的时间，得到了允许。绵诸王从来没见过这么美妙的秦国音乐舞蹈，一下子就被女乐迷倒了，他整天饮酒享乐，不理政事。游牧民族本应逐水草而居，可绵诸王却整年不迁徙，导致国內大批牛马死亡。
等到绵诸国內一片乱象，秦穆公才让由余回国。由余回国后，看到国內的情况，心里非常著急，他马上对绵诸王进行劝諫，可绵诸王根本不听他的，还反唇相讥。由余心灰意冷，觉得在绵诸已经没有前途了。就在这时，秦人趁机劝诱由余，由余终于归降了秦国。
由余的归降，让秦穆公如获至宝。
由余长期生活在戎人中，对西北的地理形势和兵力部署了如指掌。有了由余的帮助，秦国攻打西戎的准备完全成熟了。秦穆公根据由余提供的情报，制定了军事行动的计划，採取先强后弱，次第征服的策略。首先，秦国以迅雷不及掩耳之势包围了绵诸，活捉了绵诸王；接著，秦穆公乘胜前进，先后灭掉了 12个西戎小国，开闢国土千余里。周襄王得知秦穆公对戎人的胜利后，特加祝贺，並赐金鼓，希望他擂鼓继续向戎人进攻。
这就是《史记》中记载的“秦穆公益国十二，开地千里，遂霸西戎”。