孙膑从此住进了田忌元帅家中。田忌待他十分敬重，生活上无微不至地关怀、照顾，有空，两人就研讨军事理论。田忌还派人给孙膑制造了一辆特殊轮椅车，上面支上篷布，雨天挡雨，晴天遮阳，隔三差五还带孙膑到城外田野、山地散心、打猎。孙膑的身体在田忌的关照下渐渐强壮起来，黑黄的脸膛也泛起红光。
一天，田忌走进孙膑房中，孙膑看出他闷闷不乐，心绪烦乱，不知何故，孙膑问道，“田元帅有什么不顺心的事？”
田忌叹了口气说：“先生有所不知，我养的马，都是能征善战的骏马，可每次跟威王的马一比就败下阵来，这是为什么？失败就意味着输银子，还得在各位大臣面前丢面子，真是得不偿失。刚才早朝，大王下令明天赛马，请先生帮我出个主意。”
孙膑一听为赛马输银子之事，就一口应承下来：“元帅请放心，明天我跟你到赛场去看看，帮你想个法子，兴许能赢。”
田忌迫切问道：“先生有何妙计，现在就说给我听。”
孙膑说：“元帅莫急，到时候我一定想办法让你胜利就是。”
第二天，田忌、孙膑一块到了赛马场。赛马场设在城东不远的一所兵营里。赛马场的正面搭有一个高土垒成的看台，名曰“遄台”，台正中坐着齐威王，两边是文武大臣。田忌、孙膑与身边几个大臣寒暄后坐好等待比赛开始。看台的对面搭着一溜长长的马棚，参赛的马都在棚里拴着。这些马均被分成一、二、三等，并按照特殊标志加以区别：一等马，挂金铃，系黄绸；二等马，挂银铃，系红绸；三等马，挂铜铃，系绿绸。
比赛马上就要开始，对面马棚里不少士卒佣人正忙着给马披挂，准备上阵。
田忌急了：“孙先生，我的马每次都输给大王，这次怎样才能赢他，你可替我想想办法！”
孙膑注意到对面马棚里的动静，问田忌：“怎么个比赛法？”
田忌说：“一等对一等，二等对二等，三等对三等，三场两胜为赢。”
孙膑说：“元帅马上派人去把马的装扮更换一下：用三等马扮作一等马，去迎战他的一等马；用一等马扮作二等马，去迎战他的二等马；用二等马扮作三等马，去迎战他的三等马。这样，元帅输一场而赢两场，岂不稳操胜券吗？”
田忌听罢，眼前豁然敞亮。他兴奋地抓住孙膑的胳膊晃着说：“哎呀，先生果然不凡，我怎么就没有想到呢？”
齐威王注意到田忌的动作，见他如此高兴，就像已经赢了似的，心中纳闷，远远看见田忌的一等马虽然系金铃、挂黄绸，却全没有骏马的威风，他一高兴竟笑出了声，他说：“田元帅，我看今天就别比了。你看你那马，一等都这副蠢样，那二等、三等还不知道是什么模样呐！你那千两银子就留着自己花吧！啊？”威王开怀地笑了。
遄台上的大臣们也都笑了。
国相邹忌说：“田元帅往日还有几匹好马，今天怎么连一匹都没有了？
开战的第一局恐怕是输定了！“
果然，第一等马比赛还没跑一半路，威王的骏马遥遥领先，而田忌的马只看见扬蹄，却始终落在后面。最终，田忌输了第一场。
众人欢呼鼓掌庆贺齐威王赢了第一场。
第二场紧接着又开始了。齐威王开始还得意地与左右说话，可说了没几句，他就觉得不对劲，田忌的二等马扬蹄奋飞，而他的二等马却被绳锁捆住一样动作迟缓。不多一会，他的马被甩在后面，且越甩越远，田忌的马到达终点了，他的马还有段路程要跑呐！威王底气有点不足，但想到以往田忌也曾胜过一场半场的，就装作满不在乎地说：“一胜一负，平局了，平局了！
关键是下一场三等马，就看三等马了！“
结果，三等马，威王输得更惨。威王的马见自己已经输定了，最后的路程竟一点精神也打不起来了。威王拼命喊：“加油！快点！”可那马悠哉悠哉，任驭手的鞭子抽打在身上就是不快跑。
威王说：“输喽！输喽！”叹息不已。
输的滋味自然不好受。可威王静心一想就觉得不对头：田忌从没赢过，这一次怎么就让他赢了呢？千两银子给他倒是小事，就是这里面的道理一定要弄清楚。
齐威王问田忌：“田元帅，什么时候买的好马？”
田忌说：“大王，我的马还是以前的马。不过今天的计策却不是从前的了。”
威王很感兴趣催着田忌快说。田忌把孙膑教他的一五一十说了。威王几步走到孙膑面前，久久注视着孙膑，感慨万千地说：“奇才，奇才！我没有输，我赢了！寡人赢了，寡人得良将，这是齐国强盛于天下的先兆呵！众家爱卿！今天寡人输了马，却更认识一位良将，他就是刚回到我齐国的孙武的后代——孙膑！”
众人纷纷前来拜会孙膑，孙膑向威王、向众人还礼，心中酸甜苦辣无从倾诉。
齐威王又向众人宣布他要为孙膑建府，并要重赏银两，大王如此厚待孙膑，田忌的心中也十分高兴，他对孙膑说：“先生可尽扫在魏国的耻辱，可扬眉吐气了！”
邹忌趁众人议论孙膑不幸身世时，走到孙膑面前拜后说：“久仰孙先生大名，今日有幸相见，实在是邹忌的福气。孙先生初来齐国就得到大王如此赏识，真可谓大鹏展翅，志酬意满，今后还望孙先生指教！”
孙膑拜了又拜说：“国相言重了。孙膑不才，初回齐国，本无建树，大王厚爱实在使孙膑感激涕零。还望国相今后多多指教、多多关照！”
邹忌看一眼孙膑身边的田忌，说：“哪里！孙先生有田大元帅庇护，定能战无不胜、屡建奇功呵！”
孙膑见田忌脸色难看，却强作欢颜与邹忌寒暄，心中诧异。邹忌离开后，孙膑悄悄问田忌：“邹忌相国话中似有嘲讽之意，不知可是我多心了？”
田忌说：“先生果然心明眼亮。邹忌为相国，我为元帅，实不该存有半点不合之意。可他总找机会讥讽于我，我心中与他自然有隙。我想：恐怕他担心我争了他的大权。我却无心与他计较，我与大王是同宗，就如同你我，咱们既然同宗，还有什么可争可抢的？况且，大王对我不错，我就是念着国家这一头对他也要客客气气。只是，我不与他争，他却与我较量，这实在是叫我难堪、难受之事！我忍耐许多年了，感觉他是越来越不把我放在眼里，越来越轻慢于我。可我，也不知道该如何是好。”
孙膑听完田忌的话，不觉暗吃一惊，初回齐都，本以为回到了清静之地，却不曾想曾经鼓琴说齐王的邹忌国相心胸如此狭窄，容不下旁人得到威王的信任和爱护。
对于未来，邹忌和田忌的关系不能不说如一团阴云蒙在了孙膑的心中。
