秦始皇死后，秦二世胡亥即位。二世寵信趙高，賜死扶蘇，誅殺多位舊臣，包括蒙恬、李斯等人。當(dāng)秦二世準備加害蒙恬時，子嬰曾勸阻二世說：“趙王遷殺死李牧而任用顏聚，齊王建殺死他前代的忠臣而任用后勝，結(jié)果都使國家滅亡。蒙氏，是秦國的大臣、謀士??！而陛下您想一時就把他們殺掉，臣私下認為不妥。誅殺忠臣而舉用沒有德行的人，是使朝廷內(nèi)群臣互不信任，而使在外的將士們意志喪失啊！”但秦二世不聽從他的諫言。

秦二世在位三年，被趙高所殺。趙高欲自立為王，但發(fā)現(xiàn)群臣并不支持，于是迎立子嬰即位，并將玉璽交給他。趙高聲稱民變起后，秦地比統(tǒng)一前更小，故不應(yīng)該稱“皇帝”，而只合適稱“王”。

前207年九月，趙高令子嬰實行齋戒，要到宗廟行禮，接受傳國的玉璽；經(jīng)過了五天。子嬰與他兩個兒子及宦者韓談謀議說：“丞相趙高在夷望宮殺了秦二世，害怕群臣們誅殺他，便假作是行德義而立我為王。我聽說趙高竟與楚國約定，消滅我國的宗族后瓜分土地在關(guān)中稱王。現(xiàn)在要我齋戒，到宗廟敬祀祖先，這是想趁機在宗廟中殺死我。我推托有病不能去，丞相一定會親自來到我這里；他一來我們就殺了他?！壁w高幾次派人來請，子嬰都不去宗廟。果然他親自來到齋宮，子嬰便命令韓談刺死趙高，并隨即把他的家人全部處死。

劉邦率領(lǐng)秦末其中一支起義軍進入關(guān)中，子嬰派遣將領(lǐng)率兵到峣關(guān)阻擊劉邦軍隊，劉邦帶軍繞過峣關(guān)，越過蕢山，在藍田一帶兩度大敗秦軍。前206年十月，進入武關(guān)，在到達灞上后派人勸子嬰投降，并得到子嬰的同意。子嬰遂與妻子用繩綁縛自己，坐上由白馬駕駛的白色馬車，身穿葬禮裝束，并攜同皇帝御用物品(包括玉璽和兵符)，在軹道親自到劉邦的軍前投降。子嬰共當(dāng)了46天秦王。

秦代在子嬰投降的一刻正式滅亡。樊噲?zhí)嶙h殺了子嬰，劉邦并沒有處死子嬰，而是把他交給隨行的吏員看管。

一個多月后，項羽亦率領(lǐng)大軍到達關(guān)中。劉邦的部將曹無傷向項羽稱劉邦將以子嬰為相而自立為關(guān)中王，結(jié)果項羽設(shè)下了鴻門宴。項羽入咸陽城后，立刻殺死子嬰，并進行了大屠殺及縱火。