秦二世元年（公元前209年）秋，秦朝廷征发闾左人民（贫民）屯戍渔阳（今北京密云西南），陈胜、吴广为屯长（小军官），随着秦朝的两个“尉”，率九百多名戍卒往渔阳戍边，途中在蕲县大泽乡（今安徽宿州东南刘村集）为大雨所阻，不能如期到达目的地。
陈胜、吴广说根据秦律，军人召集，误期者斩，一样是死，不如造反。当时秦人同情无辜被赐死的秦始皇长子扶苏，楚国人同情阵亡的楚国名将项燕，所以常有扶苏、项燕未死的传闻，陈胜提议要利用扶苏、项燕的名义起兵造反，所以两人去占卜，占卜师暗示他们要利用鬼神之说，于是他们在布帛上写下“陈胜王”三个字，塞到渔夫网捕的鱼之腹中，戍卒买了鱼来煮食，看到布帛，心中充满疑惑。吴广又跑到树林间的小庙，假装狐狸嗥叫：“大楚兴，陈胜王。”当时戍卒都迷信鬼神，于是疑心陈胜将要成为君王。
吴广向来爱护戍卒，戍卒大多愿意听他差遣，一天，有一个秦尉喝醉了，吴广故意多次跟这位秦尉说要逃跑，来激怒秦尉，秦尉果然中计，鞭笞吴广，并拔剑威吓吴广，吴广跳起来，夺剑杀了秦尉。陈胜也冲过来，又杀了另一个秦尉，并召集九百多名戍卒说：“你各位遇上大雨，都已误期，会被依法斩杀。就算不被斩杀，在边疆当兵，死掉的机率也是六成、七成，一样是死，还不如成名！王侯将相难道有天生的血统么？”大家都愿意听令。陈胜、吴广就筑台誓师，用两个秦尉的首级祭旗，陈胜自立为将军，吴广自立为都尉，还假托扶苏与项燕名号，劝募士卒，连克大泽乡和蕲县，并在陈县（今河南淮阳）建立张楚政权，各地纷纷响应。
陈胜后来称楚王，派大将周章率起义军主力进攻关中，因孤军深入，遇秦兵章邯反扑，周章阵亡。而吴广则以假王（代理国王）的身分，率兵围攻荥阳，久攻不下，当时其部将田臧刺杀了吴广，夺得兵权，要与秦兵决斗。陈胜碍于形势，封田臧为令尹、上将军，全权抵挡秦国猛将章邯，田臧留下李归于荥阳继续对峙，自率兵到敖仓与秦兵决战，阵亡。章邯攻破李归，又攻击陈胜的部下邓说、伍逢、蔡赐等部队，伍逢、蔡赐阵亡。邓说弃城而走，被陈胜就地正法。章邯又继续追击陈胜，陈胜逃至下城父（今安徽涡阳东南），被车夫庄贾所刺杀，大泽乡起义结束，仅六个月。
出土文物《睡虎地秦简》中提到，“御中发征，乏弗行，赀二甲。失期三日到五日，谇。六日到旬，赀一盾。过旬，赀一甲。其得殹（也），及诣水雨，除。”即：如果耽搁一次徭役者，处罚赔偿两副铠甲。迟到3至5日，口头警告；迟到6至10日，罚赔偿一面盾牌；迟到10日以上，罚赔偿一副铠甲。因洪水，暴雨等自然原因无法按时到达的，可免除处罚。
依照秦律，服徭役者迟到的惩罚，只不过是处罚购买一些兵器来赔偿公家而已，从头到尾也没有提到处死。如果是因为大雨，还可以免罚。
因此可推测或是陈胜、吴广的起义或许早有预谋，或是秦朝法律没有得到足够落实。
陈胜吴广起义为尔后项羽、刘邦灭秦创造了有利条件，在中国农民战争史上占有重要地位，对后面的封建统治者也是一个极好的教育，汉初的休养生息政策和开明统治很大程度上是受农民起义的影响。
