後來商鞅聽說秦孝公下令在全國尋訪有才能的人，要重整秦穆公時代的霸業，向東收複失地，他就去了秦國。他求見孝公，跟孝公講了富國強兵的治國方略，孝公很是高興，決定重用商鞅。
孝公任用商鞅以後，打算變更法度，又恐怕天下人議論自己。這時商鞅對孝公說：“行動猶豫不決，就很難有成就；辦事猶豫不決，就不可能成功。況且那些超出常人的行為，本來就經常被世俗非議；那些有獨到見解的人，一定會被普通人嘲笑的。愚蠢的人事成之後都弄不明白，而聰明的人事先就能預見將要發生的事情……聖人隻要能夠使國家強盛，就不必沿用舊法；隻要能夠對百姓有利，就不必遵循舊的禮製。”孝公表示認同，便大膽任用商鞅推行變法。
商鞅推行變法之前恐怕百姓不相信，就在國都南門豎起一根三丈長的木頭，招募百姓中能把木頭搬到北門的人賞給十金。百姓覺得這件事很奇怪，因此沒有人敢動。商鞅又宣布能把木頭搬到北門的人賞五十金。結果有一個人把它搬走了，商鞅當下就給了他五十金，借此表明令出必行，絕不欺騙。事後商鞅立即頒布了新法。
新法施行了整一年，秦國老百姓到國都說新法不好的人數不勝數。恰好在這個時候，太子觸犯了新法。商鞅說：“新法不能順利推行是因為上層有人觸犯它。”於是決定依新法處罰太子。但太子是國君的繼承人，是不能施以刑罰的，於是商鞅就處罰了太子的老師公子虔和公孫賈。秦國百姓知道這件事情後，就都遵照新法執行了。新法推行了十年以後，秦國逐漸富強了起來，路不拾遺，夜不閉戶，百姓都非常高興。甚至當初那些說新法不好的百姓又有來說法令好的，商鞅認為這些人都是在擾亂教化，於是把他們全部遷到邊疆去。此後，再沒有人敢議論新法了。
商鞅出任秦相十年，雖然使得秦國日益富強起來，但是卻招來了很多皇親國戚的怨恨。趙良去見商鞅，商鞅要和他交個朋友，趙良拒絕了。商鞅認為自己可以和五羖大夫比比功勞，然而趙良卻說：“五羖大夫，是楚國偏僻的鄉下人。聽說秦穆公賢明，就想去投奔，但由於當時沒有路費，於是他把自己賣給了秦國人，給人家喂牛。過了整整一年，秦穆公知道了這件事，於是把他提拔起來，讓他淩駕於萬人之上，秦國人對此沒有誰不滿意。他出任秦相六七年，向東討伐鄭國，三次擁立晉國國君，一次出兵救楚。在境內更是施行德化，八國前來納貢；施德政於諸侯，四方民族都來朝見。由於聽到這種情形，便前來投奔。五羖大夫出任秦相，不辭辛勞，能夠忍受酷暑嚴寒，走遍國中，從來不用隨從的車輛，也不帶武裝防衛，他的功名載入史冊，藏於府庫，他的德行用來教育後代。五羖大夫死時，秦國不論男女都痛哭流涕。這才是五羖大夫的德行。而您得以見秦王，靠的是秦王寵臣的推薦介紹，這就說不上什麼名聲。您當了秦國國相以後，不為百姓造福而大規模地營建宮闕，這就說不上為國家建立功業。您懲治太子的師傅，用嚴刑酷法殘害百姓，這都是在積累怨恨、聚積禍患啊！憑靠施德的昌盛，憑靠武力的滅亡。您現在的處境就好像早晨的露水，隨時都有消亡的危險。”趙良勸商鞅把商於十五邑封地交還給秦國，自己到偏僻荒遠的地方澆園自耕，同時勸秦王重用那些隱居山林的賢人，贍養老人，撫育孤兒，使父兄相互敬重，依功序爵，尊崇有德之士，隻有這樣才可以稍保平安。但商鞅沒有聽從勸告。
幾個月後，秦孝公去世，太子即位。公子虔等人告發商鞅要造反，派人去逮捕商鞅。商鞅逃到邊境關口，想住旅店。但旅店的主人說：“商鞅有令，住店的人沒有可以證明自己身份的東西，店主要連帶判罪。”商鞅這個時候才歎息道：“沒有想到製定新法的貽害竟然已經到了這種地步！”於是逃往魏國，魏國也怨恨商鞅曾經欺騙魏國公子，拒絕收留他，並把商鞅送回了秦國。商鞅回到秦國以後，就潛逃到他的封地商邑。他和部屬發動邑中的士兵，向北攻擊鄭國以謀求生路，這個時候秦國出兵攻打商鞅，在鄭國黽池大敗商鞅。秦惠王把商鞅五馬分屍示眾，並且警告臣民說：“不要像商鞅那樣謀反！”最後還誅滅了商鞅全家。
商鞅殘忍少恩，而且在功成之後不知道身退，而是想繼續享受榮華富貴，結果落得被誅殺的下場，還被定了叛國的罪名。商鞅的得勢是由於太監推薦，這並沒有積累起很好的出身資本。在他得勢後，又十分殘忍，所有的事情完全不講究一點人情，因此得罪了很多人，當然其中大部分是秦國的權貴。商鞅依靠秦孝公推行變法，卻得罪了新的王位繼承人，因此最後落得那樣的下場。