《汉书·地理志下》里说，秦国当时的国土面积相当于天下的三分之一，人口不超过天下人口的百分之三十，它的财产却相当于天下的百分之六十。秦人的主要根据地关中地区，是当时农耕经济最发达的地区之一。因为经济富庶，关中也被称为“天府之国”，或者是“陆海”，被看作九州之中最富庶的地方。关中地区的经济实力，在秦王赢政当权时期，更是获得了巨大的飞跃，而这一切，都要归功于郑国渠的修建。
秦国日益强大，虎视东方，实行远交近攻的战略，首当其冲的韩国，却羸弱到不堪一击，承受着巨大的压力。秦王政元年，秦国占领了韩国上党郡的全部地区，蒙骜平定了晋阳，重建太原郡。昏庸无能的韩桓惠王惶惶不可终日，无计可施，只能经常讨好秦国。经过商议，韩人认为，最好的办法是用重金贿赂秦人，因此出卖韩国的美人。但是美人的价格太高，诸侯国没有人买，反而是秦人用三千金买了回去，韩人得到钱之后，又把这些钱给送了回去，秦国于是更加轻视韩国了。
当时，秦国的都江堰工程刚刚建成不久，秦国正沉浸在喜悦之中，兴修农田水利工程的兴致正浓。为此，韩桓惠王竟然想出来一条“疲秦之计”。他找来水工郑国，然后对他说：“我们韩国势力弱小，处在大国的旁边就像是伴着猛虎一样，如果不思索对策，迟早会被吞并。如果能够说服他们再次兴修庞大的水利工程，就会使秦国消耗更多的人力与物力，韩国不久就可以免受秦兵灭国之祸了！”
水工郑国热爱自己的祖国，对于韩王所赋予他的这个特殊使命欣然应允，觉得这是自己报效祖国的一个绝好机会。同时他也可以借助为秦国开渠这件事一展自己的抱负与才能，在韩国，他一首没有发挥才能的空间。能在有生之年修建一个令后世惊叹的水利工程，造福子孙后代，这是郑国久积于心中的最大夙愿。他怎能不为前往秦国游说开渠而兴奋不己呢？
当时，异人刚刚即位，成为秦庄襄王，执掌国家大权的是相国吕不韦。秦国自商鞅以来便以“农战”为基本国策，都江堰工程的修成，使成都平原成为沃野千里。秦国之所以能够富强起来，与修建水利工程有着密不可分的关联。因此，庄襄王与吕不韦对郑国在关中地区开凿大型水渠的建议十分感兴趣，命令郑国拿出一个完整的修渠方案。
经过实地勘察，郑国发现，泾河从陕西北部群山中冲出，流至礼泉就进入关中平原。平原东西数百里，南北数十里。平原地形特点是西北略高，东南略低。郑国以他那绝世的才能，精心设计了西引泾水，东通洛水的方案，充分利用这一有利地形，在礼泉县东北的谷口开始修干渠，使干渠沿北面山脚向东伸展，很自然地把干渠分布在灌溉区的最高地带，不仅最大限度地控制灌溉面积，而且形成了全部自流灌溉系统，可灌田西万余顷。
像这样工程浩大、设计合理的自流灌溉系统，无疑是水利史上少有的良作，令庄襄王和吕不韦极为赞赏，便当即决定由郑国按设计方案负责组织施工，因此任命郑国为这一工程的设计者和施工技术上的总负责人。整个工程分干渠、引水渠、灌溉渠三个组成部分。渠首的选址正处于泾河冲出群山进入平原的一个峡口，泾河从西北向东南奔腾而下，东西两面都是高山。在这里修筑拦河大坝，抬高水位，拦截泾河水进入灌区，充分利用了渭北平原西北略高、东南略低的地势特点，筑造了一个自流灌溉系统。引水渠就是引导河流到灌区的水路工程，即《汉书·沟洫志》中所说的“凿泾水自中山西邸瓠口为渠”，长十五里到二十里。
灌溉渠分干渠与支渠，从头到尾，流经三百余里。为最大限度地扩展灌溉面积，同时也为保障干渠的河水流量，在旱季充分满足灌溉农田的需要，郑国在设计时采用拦腰截断河流的“横绝”工程技术，把小河的水量汇集到干渠中来，从而加大干渠的水流量，同时还能把经过整理的河道改造成良田，扩大种植面积。横绝工程，是战国水利工程技术上的一大发明，为关中地区后世大规模兴修水利工程开创了成功的先例。
正式开工时，庄襄王己死，正值秦王政元年。这条水渠的开通，调用了大批的劳动力，国库的财力也损耗大半，等到这项费时十年的浩大工程己经进行到一半的时候，秦国人才发现了韩国“疲弊秦国”的阴谋，郑国作为韩国的奸细被立即逮捕。
面临杀头的危险，郑国在秦王面前毫不畏惧，面不改色。嬴政质问郑国：“韩王派你来鼓吹修渠，想借此来消耗秦国的国力，是不是？”
郑国说：“臣一开始确实是来消耗秦国的，但是修成水渠对秦国也有好处，臣为韩国多延续了几年的寿命，却也为秦国建立了万世功业。”
听了郑国的一番话，秦王政陷入了深思，水渠修成的话，确实可以为秦国带来巨大的利益，况且工程己进行了一半，怎可半途而废？于是他非但没有加罪于郑国，反而让他继续主持这项工程，责令他按预定方案修完。渠成后人们为了纪念他的光辉业绩，便称这条人工开凿的灌渠为“郑国渠”。
渠建成后，经济、政治效益显著，《史记》《汉书》中都说：“渠就，用注填阏（淤）之水，溉泽卤之地西万余顷，收皆亩一钟。于是关中为沃野，无凶年，秦以富强，卒并诸侯。”一钟为六石西斗，比当时黄河中游一般亩产一石半要高许多倍。司马迁在《河渠书》中把郑国渠的兴建及其功效的发挥同“秦以富强，卒并诸侯”联系在一起，表明他对这个问题见解的深刻。他以此昭示后人，是这位伟大史学家高见卓识的又一闪光点。
秦国统治者敢于下定决心，按照敌国的意见，投入巨大的人力和财力，甚至在郑国的阴谋被发觉后，仍然继续相信他，前后费时十年，修建如此浩大的工程。这除了因为修渠会给秦国带来富国强兵的重大效益外，也反映出秦国对来自国外贤能人士的重视。
