徐福等人入海寻找仙药，花费了很多时间和钱财也没找到。他害怕遭受责罚，就欺骗秦始皇说：称海中有三神山。但我们时常被大鲨鱼困扰，所以无法到达。希望皇上派善射之人一起前往，遇到大鲨鱼就用连发的弓弩射它。”
恰巧秦始皇做梦与海神交战，海神的形状与人形相似。占梦的博士说：“水神本来是看不到的，他用大鱼蛟龙做侦探。现在皇上的祭祀周到而恭敬，却出现这种恶神，只有把它除掉才能找到真正的善神。”于是秦始皇命令入海的人携带捕大鱼的工具，亲自带着弓弩去射杀了一条大鱼。秦始皇派他带领三千童男童女，乘楼船入海求仙山，后不知所终，或许是遇海难，或许是漂到某海岛定居，后者可能性更大，民间传说是到日本去了。
始皇帝三十二年（前215年），秦始皇又使燕人卢生求羡门、高誓等仙人踪迹，后来又使韩佟、侯公、石生求仙人不死之药。对于秦始皇这种行为，也有儒生表示劝谏的，博士齐人淳于越建议始皇仍实行分封宗室子弟为诸侯的政策，始皇交给臣下讨论。丞相李斯反对。李斯的奏议促成了秦始皇帝下令焚书禁书，规定史书非秦纪皆烧之；非博士官所职，天下敢有藏《诗》、《书》、百家《论》者，悉诣守、尉杂烧之；有敢偶语《诗》、《书》者，弃市；以古非今者，族。吏见知不举者与同罪。令下三十日不烧，黥为城旦。准保存者，医药卜筮种树之书。若愿学法令，则以吏为师。
始皇心里已感到受骗，于是命令御史案问诸生，互相揭发牵连四百六十余人，始皇下令把他们都在咸阳活埋。有人认为《史记》记载秦始皇坑杀的乃是术士，并不是儒生，但根据《史记·秦始皇本纪》记载秦始皇坑杀的人“皆诵法孔子”。
秦王政三十七年（前210年），秦始皇死于他第五次东巡途中的沙丘宫（今河北省邢台市广宗县）。秦始皇死后，赵高采取了说服胡亥威胁李斯的手段，二人在沙丘宫经过一番密谋，假造秦始皇发布诏书，由胡亥继承皇位，还以秦始皇的名义指责扶苏为子不孝、蒙恬为臣不忠，逼迫他们自杀，不得违抗。在得到扶苏自杀的确切消息后，胡亥、赵高、李斯这才命令车队日夜兼程，迅速返回咸阳。
为了继续欺骗臣民，车队不敢捷径回咸阳，而是摆出继续出巡的架势，绕道回咸阳。由于暑天高温，秦始皇的尸体已经腐烂发臭。为遮人耳目，胡亥一行命人买了许多“鲍鱼”装在车上，“鲍鱼”的味道掩盖了尸体的腐臭味，迷惑了大家。
回到咸阳后，胡亥继位，是为秦二世，赵高任郎中令，李斯依旧做丞相，但是朝廷的大权实际上落到了赵高手中。赵高阴谋得逞以后，开始对身边的人下毒手。他布下陷阱，把李斯逐步逼上死路，李斯发觉赵高阴谋后，就上书告发赵高。秦二世胡亥不仅偏袒赵高，并且将李斯治罪，最后将李斯腰斩于咸阳。赵高升任丞相，由于他可以出入宫禁，特称“中丞相”。
秦始皇之前的各国诸侯都被称为“君”或“王”。战国后期，秦国与齐国曾一度称“帝”，不过这一称号在当时并不同行。一统天下的秦始皇，以为这些称号都不足显示自己的尊崇，于是下令大臣议称号。经过一番议论，丞相王绾、御史大夫冯劫、廷尉李斯等人认为，秦王政“兴义兵，诛残贼，平定天下”，功绩“自上古以来未尝有，五帝所不及”。他们援引传统的尊称，说“古有天皇，有地皇，有泰皇，泰皇最贵”，建议秦王政采用“泰皇”头衔。然而，秦始皇对此并不满意。他只采用一个“皇”字，因有“三皇五帝”而在其下加一“帝”字，创造出“皇帝”称号。从此以后，“皇帝”就成为中国封建社会最高统治者的称谓。为了使皇帝的地位神圣化，秦始皇又采取了一系列“尊君”的措施：
首先取消谥法。谥法起于周初，是在君王死后，依其生平事迹，给予带有评价性质的称号。但秦始皇认为，像这样“子议父，臣议君”，太不像话，更没意义。他宣布废除谥法，不准后代臣子评价自己。
其次天子自称曰“朕”。“朕”字的意义与“我”相同，以前一般人也可以使用，但秦始皇限定只有皇帝才能自称为“朕”。皇帝的命令叫作“制”或“诏”（命曰制，令曰诏，盖二者效令不同也）。
第三，文字中不准提及皇帝的名字，要避讳。文件上逢“皇帝”“始皇帝”等字句时，都要另起一行顶格书写。
最后，只限皇帝使用的、以玉质雕刻的大印才能称为“玺”。
秦始皇建立了中央集权制度和政权机构。中央设丞相、太尉、御史大夫。丞相有左右二员，是百官之首，掌政事。太尉掌军事，不常置。御史大夫是丞相的副贰，掌监察百官。
丞相、太尉、御史大夫以下，是分掌具体政务的诸卿，其中有掌宫殿掖门户的郎中令，掌宫门卫屯兵的卫尉，掌京畿警卫的中尉，掌刑辟的廷尉，掌谷货的治粟内史，掌山海池泽之税和官府手工业制造以供应皇室的少府，掌治宫室的将作少府，掌国内民族事务和外事的典客，掌宗庙礼仪的奉常，掌皇室属籍的宗正，掌舆马的太仆等。丞相、太尉、御史大夫与诸卿议论政务，皇帝作裁决。
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