蒙恬的祖先是齊國人。蒙恬的祖父蒙驁，從齊國來到秦國侍奉秦昭王，官做到上卿。秦莊襄王元年，蒙驁擔任秦國的將領，攻打韓國，占領了成皋、滎陽，設置了三川郡。莊襄王二年，蒙驁攻打趙國，奪取了三十七座城池。秦始皇三年，蒙驁攻打韓國，奪取了十三座城池。始皇五年，蒙驁攻打魏國，奪取了二十座城池，設置了東郡。始皇七年，蒙驁去世。蒙驁的兒子叫蒙武，蒙武的兒子叫蒙恬。蒙恬曾做過獄訟記錄工作，並負責掌管有關文件和獄訟檔案。秦始皇二十三年（前224），蒙武擔任秦國的列將，和王翦一同攻打楚國，大敗楚軍，殺死了項燕。始皇二十四年，蒙武又攻打楚國，俘虜了楚王。蒙恬的弟弟叫蒙毅。

  秦始皇二十六年（前221），蒙恬由於出身將門做了秦國的將軍，率兵攻打齊國，大敗齊軍。授給他內史的官職。秦國兼並天下後，就派蒙恬帶領三十萬人的龐大軍隊，向北驅逐戎狄，收複黃河以南的土地。修築長城，利用地理形勢，設置要塞，西起臨洮，東到遼東，逶迤綿延一萬餘裏。於是渡過黃河，占據陽山，曲曲折折向北延伸。烈日寒霜，風風雨雨，在外十餘年，駐守上郡。這時，蒙恬的聲威震攝匈奴。秦始皇特別尊重推崇蒙氏，信任並賞識他們的才能。因而親近蒙毅，官至上卿。外出就陪著始皇同坐一輛車子，回到朝廷就侍奉在國君跟前。蒙恬在外擔當著軍事重任而蒙毅經常在朝廷出謀劃策，被譽為忠信大臣。因此，即使是其他的將相們也沒有敢和他們爭寵的。

  趙高，是趙國王族中被疏遠的親屬。趙高兄弟幾人，都是生下來就被閹割而成為宦者的，他的母親也以犯法而被處以刑罰，所以世世代代地位卑賤。秦王聽說趙高辦事能力很強，精通刑獄法令，就提拔他擔任了中車府令。趙高就私下侍奉公子胡亥，教導胡亥決斷訟案。趙高犯下了重罪，秦王讓蒙毅依照法令懲處他。蒙毅不敢枉曲法令，依法應當判處死刑，剝奪他的官籍。始皇因為趙高辦事勤勉盡力，赦免了他。恢複了他原來的官職。

  始皇打算巡遊天下，路經九原郡，直達甘泉宮。就派蒙恬為他開路，從九原到甘泉，打通山脈，填塞深穀，全長一千八百裏。然而，這條通道沒能完成。

  始皇三十七年（前210）冬天，禦駕外出巡遊會稽，依傍著大海，向北直奔琅邪。半途得了重病，派蒙毅轉回禱告山川神靈。沒等蒙毅返回，始皇走到沙丘就逝世了。