孙膑来到魏国后，就住在庞涓的府上。他对庞涓的举荐之恩表示感谢，庞涓也一副施恩者的得意模样。孙膑还说起鬼谷先生把自己名字由 “宾” 改为 “膑” 的事情，庞涓惊讶道：“‘膑’这字可不太吉利，先生为什么要给你改呢？” 孙膑回答：“这是先生的命令，我不敢违抗！”
第二天，两人一同入朝拜见魏惠王。魏惠王亲自走下台阶迎接，礼数十分恭敬。孙膑再次叩拜，上奏道：“我不过是乡野村夫，承蒙大王如此厚礼聘请，实在惭愧！” 魏惠王说：“墨子极力称赞先生独得孙武子的秘传。我盼先生到来，就像口渴之人渴望饮水一般。如今先生降临，真是让我欣慰至极！” 接着，他转头问庞涓：“我想封孙先生为副军师，与你一同执掌兵权，你觉得如何？” 庞涓回答：“我和孙膑是同窗结义的兄弟，孙膑是我的兄长，哪能让兄长做副职呢？不如先拜他为客卿，等他立下功绩，我甘愿让出自己的爵位，居于他之下。” 魏惠王采纳了庞涓的建议，当即封孙膑为客卿，赐给他一处住宅，规格仅次于庞涓。（所谓客卿，身份介于宾客和臣子之间，不以臣子之礼相待，表面上表示优待尊崇，实际上是不想把兵权分给孙膑。）
从这以后，孙膑和庞涓时常往来。庞涓心想：“孙子既然有先生的秘传，却从未见他吐露，我得想办法探探。” 于是设宴请孙膑喝酒，席间谈及军事谋略。孙膑对答如流，可当孙膑反过来问庞涓几个问题时，庞涓却答不上来，便假装问道：“这些难道不是孙武子《兵法》里记载的吗？” 孙膑毫无疑虑，回答说：“是啊。” 庞涓说：“我以前也承蒙先生传授，只是自己不用心，都忘了。今日能否借我看看，我一定不忘报答。” 孙膑说：“这本书经先生详细注解，与原本不同，先生只让我看了三天就收回了，我也没有抄录下来。” 庞涓又问：“兄长还记得里面的内容吗？” 孙膑说：“大概还记得一些。” 庞涓心里急切地想让孙膑传授，但一时又不好强行逼迫。
过了几天，魏惠王想试试孙膑的才能，便在教场检阅军队，让孙膑和庞涓各自演练阵法。庞涓摆出的阵法，孙膑一眼就看出，并能详细说明这是什么阵，用什么方法可以破解。而孙膑排了一个阵，庞涓却全然不认识，私下向孙膑打听。孙膑说：“这是‘颠倒八门阵’。” 庞涓问：“这阵有变化吗？” 孙膑说：“要是有人进攻，它就会变为‘长蛇阵’。” 庞涓记住了孙膑的话，抢先跑去报告魏惠王：“孙子所布的是‘颠倒八门阵’，可以变为‘长蛇阵’。” 后来魏惠王问孙膑，得到的回答与庞涓所说一致。魏惠王认为庞涓的才能不逊色于孙膑，心中十分高兴。
庞涓回到府中，却越想越不是滋味：“孙子的才能远超于我，若不除掉他，日后我定会被他欺压。” 于是心生一计，在一次与孙膑相聚时，私下问孙膑：“兄长的宗族都在齐国，如今兄长已在魏国为官，为何不派人把他们接来，一同享受富贵呢？” 孙膑听后，流下泪说：“你虽与我同窗学习，却不了解我家的事。我四岁时母亲去世，九岁时父亲也走了，是在叔父孙乔身边长大。叔父在齐康公手下做大夫。后来田太公把齐康公迁到海上，驱逐了他的旧臣，还诛杀了很多人，我的宗族就此离散。叔父和堂兄孙平、孙卓带着我逃到周国避难，又碰上灾荒年，无奈把我卖到周北门外面做佣人，之后就不知他们去了哪里。我长大后，听说鬼谷先生道德高深，心生向往，便独自前去求学。又过了好些年，家乡一直没有音信，哪里还有宗族可寻啊！” 庞涓又问：“那兄长还记得故乡的祖坟吗？” 孙膑说：“人非草木，怎能忘记根本？先生在我临行时也说过：‘你的功名最终在故土。’如今我已成为魏国臣子，这话就不必再提了。” 庞涓叹了口气，假装回应道：“兄长说得对，大丈夫在哪里都能立功，何必执着于故乡呢？”
大约过了半年，孙膑早就把之前和庞涓说的话抛到脑后了。一天，孙膑退朝刚回到住处，忽然有个操着山东口音的汉子问旁人：“这位是孙客卿吗？” 孙膑把他叫进府中，询问他的来历。那人说：“我叫丁乙，是临淄人，在周国做买卖。你兄长有封信托我送到鬼谷，听说您已在魏国做官，我就绕路到这儿来了。” 说完，把信递给孙膑。
孙膑接过信，拆开一看，大致内容是：
愚兄孙平、孙卓字达贤弟孙宾：我们家门不幸，宗族离散，转眼间已三年了。此前在宋国为人耕种放牧，你叔父一病不起，在异乡飘零，苦不堪言。如今幸好我们大王消除了以前的嫌隙，招我们回乡，正打算迎接贤弟你，重建家门。听说贤弟在鬼谷求学，如良玉受雕琢，定能成大器。现借这位客商之便，写信告知你。望你早日做回乡的打算，我们兄弟也好重逢！
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