戰國形勢圖。（網路圖片）
戰國後期，秦國逐漸強大，要出兵討伐東方各國，韓國首當其衝，岌岌可危。想到秦國大兵壓境，吞併韓國的情景，韓王不免憂心忡忡。一天，韓王又召集群臣商議退敵之策，一位大臣獻計說，秦王好大喜功，經常興建各種大工程，我們可以藉此拖垮秦國，使其不能東進伐韓。韓王聽後，喜出望外，立即下令物色一個合適的人選去實施這個「疲秦之計」。後來水工鄭國被舉薦承擔這一艱鉅而又十分危險的任務，受命赴秦。
鄭國到秦國面見秦王之後，陳述了修渠灌溉的好處，極力勸說秦王開渠引涇水落石出灌溉關中平原北部的農田。秦王採納了鄭國的建議，委託鄭國負責在關中修建一條大渠。
鄭國根據關中平原北部的地形特點，經過精心測量，決定從中山（今陝西涇陽西北）以西谷口的地方開渠，直至洛河，渠長30餘里。
工程進行當中，韓國的疲秦之計被發覺，秦王要殺掉鄭國。鄭國平靜地說：「不錯，開始我確實是作為間諜建議修渠的。我作為韓臣民，為自己的國君效力，這是天經地義的事，殺身成仁，也是為了國土社稷。不過當初那疲秦之計，只不過是韓王的一廂情願罷了。陛下和眾大臣可以想想，即使大渠竭盡了秦國之力，暫且無力伐韓，對韓國來說，只是苟安數歲罷了，可是渠修成之後，可為秦國造福萬代。在鄭國看來，這是一項崇高的事業。鄭國並非不知道，天長日久，疲秦之計必然暴露，那將有粉身碎骨的危險。鄭國之所以披星戴月，為修大渠嘔心瀝血，正是不忍拋棄我所認定的這項崇高事業。若不為此，渠開工之後，恐怕陛下出10萬賞錢，也無從找到鄭國的下落了。」
秦王被鄭國的話打動了，讓他繼續主持修渠。經過幾個寒冬酷暑，經過成千上萬民眾的艱苦努力和辛勤勞動，大渠終於修成了。渠成之後，引來含有泥沙的涇水灌溉關中北部的鹽鹼地四萬多頃，每畝可以收穫糧食六石四鬥。於是關中成為肥沃的田野，再也沒有荒年。秦國因此富強起來，吞併了各個諸侯國，統一了天下。關中地區的老百姓為了紀念鄭國的業績，就把這條渠命名為「鄭國渠」。
這項原本為了消耗秦國國力的渠道工程，反而大大增強了秦國的經濟實力，加速了秦統一天下的進程。這條從涇水到洛水的灌溉工程，在設計和建造上充分利用了當地的河流和地勢特點。有不少獨創之處。第一，在渠系佈置上，干渠設在渭北平原二級階地的最高線上，從而使整個灌區都處於干渠控制之下，既能灌及全區，又形成全面的自流灌溉。這在當時的技術水平和生產條件之下，是件很了不起的事。第二，渠首位置選擇在涇水流出群山進入渭北平原的峽口下游，這裡河身較窄，引流無須筑過長的堤壩。另外這裡河床比較平坦，涇水流速減緩，部分粗沙因此沉積，可減少渠道淤積。第三，在引水渠南面修退水渠，可以把水渠裡過剩的水泄到涇河中去。川澤結合，利用涇陽西北的焦獲澤，蓄泄多餘渠水。第四，採用「橫絕」技術，把沿渠小河截斷，將其來水導入干渠之中。「橫絕」帶來的好處一方面是把「橫絕」了的小河下游騰出來的土地（原小河河床）變成了可以耕種的良田。另一方面小河水注入鄭國渠，增加了灌溉水源。
鄭國渠修成後，曾長期發揮灌溉效益，促進了關中的經濟發展。司馬遷把鄭國渠興建的事跡記載在《史記》中，並將鄭國渠與秦國兼併諸侯相聯繫，足見其對該水利工程評價之高。
