燕国攻打齐国安平时，田单只是临淄市的一个小官，当时他正在城中。他料到安平将不保，于是计划了如何逃跑，预先让族人用铁把车轴头包好。安平被攻破时，人们争相逃跑，混乱中碰撞，许多人的车轴碰断，使得车辆无法前进，因此被燕军俘虏。可是田单一族因为提前做了准备，用铁皮包裹车轴，从而顺利逃到了即墨。
当时，燕军将军乐毅带领燕军一连攻下齐国数城，占领了他们大部分地区，仅有莒城、即墨还未攻陷。于是，要集中攻打这两城，他把右军、前军集中起来包围莒城，左军、后军就被集中去包围即墨。即墨大夫为护城阵亡。即墨当地的有识之士说：“安平被攻陷时，田单想出以铁皮包车轴的办法，从而使族人能够幸免于难，可见田单足智多谋，懂得用兵打仗之事。”于是城中百姓拥立他为守将，带领人们抵御燕军。
一年后，乐毅和这两城还是处于相持的状态。后来，乐毅下令军队撤退暂停围攻，在城外九里的地方修筑营垒驻扎，并对燕军说：“不要抓捕从城中出来的百姓，如有生活特别困苦的，我们还要给予帮助，让他们像以前一样做各自的事情，这样才能让我们新占地区的人民安心。”三年过去了，两城还是没有攻下。燕国有嫉妒乐毅的小人，便在燕昭王面前挑拨说：“乐毅智慧、谋略胜于常人，当初刚刚率军攻打齐国时，一鼓作气攻下七十余城。现在剩下的两座城，他不是不能攻下，三年不攻，而是他想凭借原来积累的威望收服齐国人心，好让自己南面称王。如今齐国人对他已经心服，他还没采取行动，只是顾虑到妻子、儿子还在燕国。况且齐国美女如云，早晚他连妻子都不顾了。大王您可要早早地有所防备啊！”
听罢此言，燕昭王下令摆下盛大酒宴，当众斥责说此话的人道：
我的先辈倡导全国对贤明人才以礼相待，并不是为了抢占更多的土地留给子孙。他何其不幸，遇到一个缺少德行的继承人，不能使燕国更加壮大，国内人民也怨愤不断，齐国无道，落井下石，在我们国家动乱时，残害先王。我执掌王位以后，每每想到这些便痛心疾首，所以我要广纳贤才，招揽有识之士，来壮大我国，以求报仇，为达此志，我愿和助我成功的人分享燕国大权。现在，乐毅先生连破齐国数城，毁了齐国宗庙，已经为我报了旧仇。齐国是乐先生率军打下的，本来就应归他所有，不该归燕国所有。如果乐先生执掌齐国，齐、燕两国平起平坐，互通友好，共同抵御其他各国的侵犯，这是燕国之福，也是我的心愿啊！你竟敢从中挑拨！
于是，燕昭王处决了那个人，并以君王妻子和儿子的标准赏赐了乐毅的妻子和儿子，还准备了君王的车驾乘马，及属车上百辆，由宰相侍奉着，送到乐毅那里，让乐毅当齐王。乐毅诚惶诚恐，磕头如捣蒜，一再辞谢，并写下辞书，要誓死效忠燕王。自此，乐毅的德义令齐国人深深折服，他的信誉也让各国畏惧，其他国家没有敢再图谋侵犯燕国的。
没等到这两城攻陷，燕昭王便去世了。继位的燕惠王从当太子时，就和乐毅不和。田单得知后，想出用反间计离间乐毅和燕惠王的主意。于是派人到燕国散布说：“齐国已经没有君主，现在只差两座城就被完全占领了。乐毅又不被燕国新王宠信，他担心被新王杀害而不敢回国。他现在虽然声称要攻打齐国，实际是想自己在齐国称王。因为没有齐国人肯归附，他才暂时不攻打即墨，他这样做是为了等待时机，举行大事。现在齐国人最怕的是，燕王派别人来攻打即墨，那样即墨就支持不下去了。”燕惠王本来就不信任乐毅，听了谣言，更加怀疑他，于是将乐毅召回，派骑劫代替他担任大将军。乐毅知道燕王将他换走是别有居心，于是逃奔赵国去了。乐毅战功卓越，又忠于燕国，却被驱逐，燕军将士都愤愤不平，从此军队内部有了分歧。
田单离间计成功。为了迷惑敌军，他让城中人先在庭院里祭祀祖先，然后再吃饭，祭祀的饭菜引来四处飞鸟。燕军远远看到成群的飞鸟在城中盘旋，很是惊讶。田单便借机让人散布说：“天神将派军师下界，帮助我们抵抗燕国。”有个士兵说：“我可以做神师吗？”说罢起身便走。田单急忙离座追回他，让他面东高坐，奉为神师。士兵说：“我犯上欺主了。”田单忙悄声嘱咐：“这件事不要让别人知道。”于是，将他奉为神师，所有发布的号令，都说是神师之命。田单又令人散布说：“如果燕军让割了鼻子的齐国俘虏当前导，那即墨一定会被攻破，这是我最怕的了！”燕国的将领听说，果然照着做。城中守兵看到那些被割了鼻子的齐国人，对燕军非常痛恨，而且害怕被俘割鼻，下定决心，坚守不降。田单觉得火候还不到，再度使出反间计，说：“如果燕军毁了城外齐国人的坟墓，让他们心寒，以至不想再抵抗就糟了，真是让人担心。”燕军又中计，挖了城外所有的坟墓，并将死尸焚毁。齐国人从城上远远看见燕军焚毁他们的坟墓，都非常悲痛，继而怒气倍增，争先恐后请求出战，杀敌报仇。
田单看时候已到，这时的齐军斗志昂扬，一定会拼命死战。于是带领士卒拿起板、锹一起修筑城墙，自己的妻妾也被编进军队，还把全部的食品都分发了出去，犒劳将士。他下令全副武装的盔甲兵在城下潜伏，只让老弱妇孺登城守卫。同时派人去向燕军投降，燕军听说他们要投降，都欢呼雀跃。为了麻痹燕军，田单又让即墨城的富豪，把在城中募集的一千镒金银，送给燕军大将，说：“我们一定会投降，请不要抢劫掠夺我们的财物！”燕国将军更加高兴，欣然应允。燕军看齐国大势已去，更加放松了戒备。
田单却在积极准备回击燕军，他搜罗了一千多头牛，将大红绸衣给它们披上，身上画上五彩天龙花纹，把锋利的尖刀绑在牛角上，而将灌好油脂的苇草绑在牛尾巴上。当晚，趁着夜色，齐军点燃牛尾，再把牛从预先凿好的几十个城墙洞中赶出去，牛群后面尾随着五千名壮士。牛尾被火燎烧灼痛，一千多头牛都疯了一样，奔向燕军大营。燕军完全没有防备，而且天黑混乱，他们只能看到牛身上有天龙花纹，碰到的非死即伤。加上锣鼓齐鸣，呐喊助威，敲击铜器的声音铺天盖地而来，响声惊天动地。燕军无从分辨，惊恐万分，早就忘记抵抗，纷纷逃跑了。混乱中，燕军大将骑劫被齐军杀死。齐军对逃亡的燕军紧追不舍，并收复了那些曾经被燕国占领的城邑。田单乘胜追击，军队日益壮大，所到之处，燕军望风而逃。一直把燕军打退到黄河边，齐国失去的七十几座城都失而复得。
于是，田单到莒城把齐襄王迎回国都临淄，田单被封为安平君。