Năm 230 TCN, nhân lúc nước Triệu gặp nạn hạn hán, nước Tần quyết định mở chiến dịch diệt nước Triệu. Năm 229 TCN, Tần vương Chính phái Vương Tiễn, Khương Hối, Dương Đoan Hòa chia quân ba đường từ Thượng, Tỉnh Hình, Hà Nội giáp công đô thành Hàm Đan của Triệu.[1] Triệu vương Thiên cử Lý Mục, Tư Mã Thượng xuất quân chống đỡ.[2]

Gian thần Quách Khai nhận hối lộ của Tần, gièm pha với Triệu vương, nói rằng hai tướng cầm đại quân muốn tạo phản. Triệu vương liền lấy Triệu Thông, Nhan Tụ thay Mục, Thượng làm tướng. Lý Mục không chịu giao ra binh quyền, bị bắt chém. Tư Mã Thượng bị phế bỏ, không rõ kết cục ra sao. Ba tháng sau, đô thành Hàm Đam bị đánh hạ, Triệu vương Thiên bị bắt, nước Triệu diệt vong.[2] Ân vương Tư Mã Ngang thời Hán Sở có khả năng là họ hàng của Tư Mã Thượng.