秦国自秦昭王以来日渐强大，虎视东方，首当其冲的是韩国。昏庸无能的韩桓惠王惶惶不可终日，无计可施。当时，秦国的都江堰工程建成不久，成都平原成为天府之国，秦国的统治者正沉浸在都江堰工程完工所带来的喜悦之中，兴修农田水利工程的兴致正浓。为此，韩恒惠王竟异想天开：如果鼓动秦国在关中地区修建更大的水利工程，势必会使秦国为修渠投入更多的人力与物力，韩国岂不因此会免受秦兵灭国之祸？于是韩王立即召见闻名于诸侯的著名水利专家郑国，向他授意，令他西游秦国，游说秦王在关中地区开河修渠，以此疲弊秦国。
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。同时还有一个原因，那便是他可以实现自己的抱负，而贫困积弱的韩国，使得他的才能无用武之地。能在有生之年修建一个令后世惊叹的水利工程，造福于子孙后代，这是郑国一生的最大夙愿，他怎能不为前往秦国游说而兴奋不已呢？
那时，秦襄王刚刚即位不久，执掌国家大权的是相国吕不韦。秦国自商鞅时期以来便以“农战”为基本国策，都江堰工程的完工，使成都平原沃野千里。而且，秦军从巴蜀沿长江顺流而下，大败楚军，也深得水利工程之助。因此，秦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，令郑国拿出一个完整的修渠方案。
经过一段时间的实地勘察，郑国将修渠蓝图呈献给秦襄王与吕不韦审定。郑国以他那绝世的才能，精心设计了引泾水入洛水的开渠方案。整个工程分渠口、引水渠、灌溉区三个组成部分。渠口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（今日测量数字表明，从渠口循430米的等高线下流，最后注入洛水时降为365米，经引水渠疏导，平均每米降低千分之四），充分利用了渭北平原在地势上西北略高、东南略低的特点，从而形成了自流灌溉系统。
引水渠即渠口到灌区中间的导水路工程，即《汉书?沟洫志》所说的“凿泾水自中山西邸瓠口为渠，并北山，东注洛，三百余里，欲以溉田”。
灌溉渠分干渠与支渠，从泾河引水到最后注入洛水，流经300余里。为最大限度地扩展灌溉面积，同时也为保证干渠的河水流量，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治峪、清峪、浊峪、漆水、沮水、石泉、温泉等河流的“横绝”工程技术，把上述河水的水量汇集到干渠中来，从而加大干渠的水量。这样，还可把经过整理的河道改造成良田。这种充分利用水利资源的横绝工程技术，是战国水利工程技术史上的一大发明，为关中地区后世大规模兴修水利工程开创了成功的先例。
像郑国渠这样工程浩大、设计合理、技术先进、效益显著的水流灌溉系统，无疑是中国古代水利史上少见的范例之一，令秦国执政者大为赞赏，当即决定由郑国负责按设计方案组织施工。由于郑国是这一工程的设计者和施工技术上的总负责人，渠建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。
郑国渠正式破土开工时，秦襄王已死，正值秦王政元年（公元前246年）。当这项费时10年的浩大工程已经进行大半的时候，韩国用修渠来疲弊秦国的阴谋被秦王政发觉。秦王政大为震怒，立即将水工郑国逮捕问罪。
秦王政问郑国：“韩王派你来鼓吹修渠，想借此来疲弊秦国，有没有这回事？”
