不过就在直道仅仅修建完工一年后，它就充当了一场决定秦帝国命运的政变舞台——在秦始皇病逝于沙丘平台后，赵高与李斯命令载着始皇尸体的巡游车队沿直道由河北井陉北上，前往九原，先矫诏赐死驻守上郡的公子扶苏与大将蒙恬，然后再通过直道迅速返回咸阳拥立胡亥。
汉初，匈奴曾经多次窥伺中原，但都不能大规模地举兵进攻，就是高速公路在起着威慑的作用。修建100年后，直道终于在保卫大汉王朝的战争中第一次显示了它的作用：汉武帝时期，几乎每次对匈奴用兵，都是通过直道进行，从而成就了李广、卫青、霍去病等名将们的赫赫威名。
秦高速公路沿途还陆续出土了汉、唐、明时期的遗物，说明高速公路在秦汉以后并没有废弃，长期为商贩和行旅使用。在大河、沙漠与戈壁阻隔的情况下，“秦直道”是北方草原文化与中原农耕文化相互交流的捷径。
