戰國末期，出現了秦、齊、楚、燕、趙、魏、韓七國爭霸的局面。在這七國之中，又以齊國、楚國和秦國的實力最強。到秦王贏政時，在李斯的輔佐下，秦國的國力更是蒸蒸日上。此時，秦王一統天下的野心外露，較弱的燕、趙、韓三國危在旦夕。
韓國在這三個國家中又最為靠近秦國，如果秦王要吞併東方諸國，韓國必定最先成為秦國下手的對象。雖然有齊國、魏國的聯盟庇護，但在敵友易變的戰爭年代，韓國仍有隨時被秦吞併的危險。在這樣酌情況下，韓國當時的國君韓桓王想出了一個自以為是妙計的「疲秦」策略。他派出了韓國有名的水利工程師鄭國，讓他充當間諜去到秦國，說服秦王修築水利工程，以此消耗秦國財力物力。
鄭國受命入秦，見到秦王后，他提議說在涇水和洛水間開鑿一條大型灌溉渠道，引涇水東注洛水，這樣有利於秦國的農業生產。鄭國這一建議深得秦王贊同。秦國處於關中平原，其地形特點是西北地區地勢較高，東南地區地勢較低。由於一年之中的雨水量較少，適宜種植的東南地區糧食產量也不高。如果按照鄭國的建議，自東北的谷口沿北面山腳繼而向東南方向修築乾渠，就能灌溉南面的大片農田。因此，正欲發展水利的秦王當即採用了鄭國的建議，並馬上徵集財力物力和人力興修乾渠。
開工不久，由於工程消耗巨大，秦國人怨聲四起。招致民怨後，秦王猛然醒悟，意識到這是一個陰謀。火冒三丈的秦王要殺鄭國解恨。鄭國坦然說道，我雖然是作為間諜來到秦國的，但從我的使命來說，完成這一間諜使命不過延長了韓國的幾年壽命。而從秦國的利益來說，修築水渠雖然會消耗民力財力等，但水渠工程完成後，卻是「秦之利」，「而為秦建萬世之功」。鄭國說的句句在理，因此說服了秦王，秦王讓他繼續主持修築工程。
乾渠的修築從開始到工程結束，歷時十多年。這條幹渠以東北的涇水為水源，沿東向南注入洛河。據地理學家麗道元考證，乾渠大致流經現今的涇陽、三原、高陵、宣平、蒲城等縣。乾渠全長300多公里，工程完工以後，沿途灌溉農田達四萬多項，使關中平原原先的乾旱、鹽鹼地也變成了高產良田。
乾渠的修築幫助秦國的農業生產大大提高，此後關中農田「畝收一鍾(合今100餘公斤)」。這項工程非但沒有削弱秦國的實力，反而因為有助於農業的發展而大大增強了秦國實力，為秦國統一中國奠定了基礎。為了紀念鄭國的功績，秦國人把它命名為鄭國渠。
鄭國渠的作用不僅僅在於它發展了當時秦國的農業生產，並灌溉關中農田100多年，還在於它的修築首開了引涇灌溉的先河，為後世的水利工程奠定了基礎。秦以後，雖然鄭國渠的灌溉范國有所縮小，但之後的歷代統治者仍堅持在關中地區完善水利設施，如漢代修築了白公渠，唐代修築了三白渠，宋代修築了豐利渠，以及元代的王御史渠、明代的廣惠渠和通濟渠等歷代渠道。
此外，鄭國渠的修築經驗也被後世所借鑑。為了克服渠水流入後水量減少的難題，鄭國創造了「橫絕」技術，中途攔腰截斷冶峪河、清河等大小河流，將冶水、清水、濁水、石川水等收入渠中，增加了水量。這項技術，至今仍被很多農人使用。