五年后，张仪被任命为秦相，对此极为不满的公孙衍一气之下离开秦国，返回了自己的祖国魏国。公孙衍联齐伐赵、韩的举动惊动了张仪，为了避免日后其余诸国联合起来攻秦，后者立刻着手结交齐、楚，并出兵进攻魏国。在齐、楚两国的施压下，张仪被魏国驱逐，而公孙衍则被刚刚即位的魏襄王任命为相邦。然而，此时魏国采取对秦友好的政策，公孙衍的合纵之术没了用武之地。
战国时期，原本被诸侯轻视的秦国在商鞅变法后迅速崛起，国力跃居诸侯之首，一时间引得山东六国纷纷侧目。为了顺应时代的这种变化，纵横家应运而生，所谓“纵横”，指的其实分别是“合纵”与“连横”。简单来说，合纵便是联合山东六国共同对抗秦国，而连横的主要内容则是秦国与齐、楚等大国联合，随后进攻临近的韩、魏。
提到纵横家的代表人物，相信很多人最先想到的都是苏秦与张仪。苏秦主张合纵，他尽管出身贫寒，却在成功游说山东六国组成抗秦联盟后身佩六国相印。张仪主张连横，他以秦相身份四处奔走，成功以“横”破“纵”，帮助秦国维持了霸主地位。人们往往认为苏秦、张仪二人针锋相对，但二者年纪相差数十岁，并没有直接交手。实际上，先于苏秦首倡合纵的公孙衍才是张仪真正的宿敌。
大约是周显王九年(前360)，公孙衍生于魏国阳晋，也就是今天的陕西省华阴市一带，早年间曾在魏国出仕。或许是因为当时的魏王对他不够重视，公孙衍转而投奔了秦国，并凭借战功逐渐升迁为了将军。周显王三十六年（前333），公孙衍率领秦军与魏军交战于雕阴，并成功大获全胜，史载：“秦败我龙贾军四万五千于雕阴。”
凭借此次战功，公孙衍升任大良造，这是自秦孝公以来秦国的最高爵位，掌握着军政大权，可见他在秦国的地位之高。就在公孙衍登上秦国权力巅峰的同一年，另一个魏国人张仪来到了秦国，并被秦惠文王封为客卿。五年后，张仪被任命为秦相，对此极为不满的公孙衍一气之下离开秦国，返回了自己的祖国魏国。
尽管曾经率领秦军大破魏军，但魏惠王非但没有报复公孙衍，反而还任命其为犀首，统领魏国军队。曾经，魏国经常仗着国力强盛欺侮秦国，但自从商鞅变法后形势便为之一转。考虑到魏国一国之力难以与强大的秦国抗衡，公孙衍提出联合其它国家共同抗秦的战略方针，这被认为就是合纵的最早由来。
秦相范雎曾向秦昭襄王提出“远交近攻”这一重要外交策略，公孙衍显然也懂得这个道理。周显王四十四年（前325），他联合齐国名将田朌共同夹击位于魏国与齐国之间的赵、韩两国，并取得大胜。公孙衍联齐伐赵、韩的举动惊动了张仪，为了避免日后其余诸国联合起来攻秦，后者立刻着手结交齐、楚，并出兵进攻魏国。
张仪打算以连横破坏合纵，公孙衍自然不会坐以待毙。周显王四十六年（前323），在公孙衍的努力下，“五国相王”局面形成。自武王伐纣建立周王朝起，按照礼法只有周天子可以称王，春秋初年，楚国国君熊渠为了表示对周王室的蔑视而自立为王，后来同样位于南方的吴国、越国也相继称王。当然，这种自封的王是得不到诸侯广泛认可的。
周显王三十五年（前334），魏惠王前往徐州会见齐威王，二者分别尊对方为王，史称“徐州相王”。十一年过去，公孙衍又召集了魏、韩、赵、燕、中山五国国君，约定五国组成联盟，互相承认其余成员的王位，这便是所谓的“五国相王”。很显然，这一行为目的在于抗衡秦、齐、楚三大国，而诸侯们纷纷称王也标志着周天子权威的彻底丧失。
没过多久，齐国因不满弱小的中山国称王而打算出兵讨伐，南方的楚国则直接将矛头对准了魏国，公孙衍试图凭借“五国相王”对抗秦国的意图没能实现。周显王四十七年（前322），张仪表面上被秦国罢免，于是转而投奔了魏国，并在秦国施压的帮助下成功出任了魏相。紧接着，秦军借道魏国主动进攻齐国，却反而被齐军大败。
在齐、楚两国的施压下，张仪被魏国驱逐，而公孙衍则被刚刚即位的魏襄王任命为相邦。这次，公孙衍同时联合了魏、赵、韩、燕、楚五国，甚至还将秦国西方的小国义渠也拉进了同盟。周慎靓王三年（前318），身佩五国相印的公孙衍作为主帅统领诸侯联军进攻秦国，却在函谷关遭遇大败。
出师不利的公孙衍失去了魏襄王的信任，即便如此，他还是贯彻了自己合纵的主张，先是从齐国请来了孟尝君代替自己出任魏相，又前往韩国当了韩相。为了防止东方诸侯再一次联合，秦惠文王出兵攻韩，公孙衍兵败后只好又返回了魏国。然而，此时魏国采取对秦友好的政策，公孙衍的合纵之术没了用武之地。
出人意料的是，不久后秦惠文王去世，继位的秦武王在逼走张仪后竟然邀请公孙衍出任秦国相邦。时隔多年回到秦国，公孙衍提出了包括加强对蜀地控制在内的许多良策，并最终在秦国去世。和一生都在联合山东诸国抗秦的苏秦不同，公孙衍既帮助诸侯对抗过秦国，又两次为秦效力，且分别位至大良造、相邦，其人生可谓传奇色彩十足。
