孟津相會，陣前誓師
武王繼位的第9年（前1048年），武王引軍東進，周武王在行軍車上供奉了文王的木牌靈位，表示了繼承文王遺誌的決心，同時表明討伐紂王是奉先人之命，不是自己主張。武王率大軍渡河，船到中流，有條白色大魚跳進了武王的坐船，武王把這條魚拾起來祭天。渡河完畢，有一團火從天上降落，落到武王的帳篷頂時，化成一隻烏鴉，顏色火紅，發出魄魄的聲音。白魚躍舟，天火化成烏鴉的“祥瑞”，為的是宣稱武王得“天命”的象征。
在孟津（今河南孟縣西南），武王舉行大規模閱兵儀式和軍事演習。武王發布誓詞：“太子發不才，因先王有大功德，得以受承祖上之功，現訂立賞罰之製，以定其功。”師尚父發號施令：集合隊伍，齊登舟船，後至者斬。
當時天下各地方勢力不期而會者高達800家之多，眾人齊聲請求，是討伐紂王的時候了。但是武王卻回答：你們還不知曉天命，時機還未真正到來。文王在世，各路地方勢力敬慕文王德行，紛紛歸附，但現在文王去世，自己有沒有號召天下的資曆和權威呢？武王不得不先行試探。這次大閱兵即是抱此目的，同時，也是一次外交盟會，是對反商勢力聯盟的又一次鞏固。
在會師的時候，姬發是這樣說的：“古人有句話說：‘隻有公雞才會在早上啼叫，假若某一家的母雞在清晨啼叫，這家人就會遭難，甚至家破人亡。’今天，紂王隻聽信妲己這個妖女的讒言，昏庸無道，不但輕視‘敬祀上帝的郊社之禮’及‘祭拜祖先的宗廟之禮’，還公開踐踏先王的遺訓，遺棄父母親友，置兄弟姐妹於不顧，反倒護佑那些從各地流竄過來的罪犯，並且崇尚、尊敬、信任、重用這些罪犯，委任公卿大夫等高官。我們都已知曉，這些罪犯專愛用殘酷無情的手段虐待百姓，並且在商朝的國內國外為非作歹。如今，我姬發就要帶領你們大家去替天行道--畢恭畢敬地執行上天對商紂的懲罰。”
武王在誓師大會上一一列舉了紂王的暴行，包括他昏庸暴虐、一味聽從寵姬的讒言，不祭祀祖宗，招攬四麵八方的犯人和逃亡的奴隸，惡貫滿盈、欺壓百姓等等；武王鼓勵眾人要齊心協力滅商，要奮不顧身地勇往直前，成敗在此一舉，不推翻紂王的統治，決不班師回朝，從而激發了出征將士們的敵愾同仇之心和頑強的拚搏精神。
然後，武王又莊嚴宣布了作戰中的行動要求和軍紀軍法：每前進六步、七步，就要立定整隊，用來保持隊形的整齊；每擊刺四五次或者六七次，也要立定整隊，用來穩定陣腳。他嚴肅申明不許殺害降兵，以此瓦解商軍的軍心。
誓師以後，各個諸侯遣來作戰的部隊已經多達四千乘。武王和薑尚果斷決定，將三軍駐紮在距離朝歌僅有七十裏的牧野這個地方，稍作休息和整頓，然後再一舉攻克朝歌。
牧野之戰，陣前倒戈
公元前1046年（一說前1057年）正月，周武王統率兵車300乘、虎賁3000人，甲士4.5萬人，浩浩蕩蕩東進伐商。同月下旬，周軍進抵孟津，在那裏與反商的庸、盧、彭、濮、蜀（均居今漢水流）、羌、微（均居今渭水流域）、髳（居今山西省平陸南）等部落的部隊會合。武王利用商地人心歸周的有利形勢，率本部及協同自己作戰的部落軍隊，於正月二十八日由孟津（今河南孟縣南）冒雨迅速東進。從汜地（今河南滎陽汜水鎮）渡過黃河後，兼程北上，至百泉（今河南輝縣西北）折而東行，直指朝歌。周師沿途沒有遇到商軍的抵抗，故進軍順利，僅經過6天的行程，便於二月初四拂曉抵達牧野。周軍進攻的消息傳至朝歌，商朝廷上下一片驚恐。商紂王無奈之中隻好倉促部署防禦。但此時商軍主力還遠在東南地區，無法立即調回。於是隻好武裝大批奴隸，連同守衛國都的商軍共約17萬人（一說70萬，殊難相信），由自己率領，開赴牧野迎戰周師。
二月初五淩晨，周軍布陣完畢，莊嚴誓師，史稱“牧誓”。武王在陣前聲討紂王聽信寵姬讒言，不祭祀祖宗，招誘四方的罪人和逃亡的奴隸，暴虐地殘害百姓等諸多罪行，從而激發起從征將士的同仇敵愾之心與鬥誌。接著，武王又鄭重宣布了作戰中的行動要求和軍事紀律：每前進六步、七步，就要停止取齊，以保持隊形；每擊刺四五次或六七次，也要停止取齊，以穩住陣腳。嚴申不準殺害降者，以瓦解商軍。誓師後，武王下令向商軍發起總攻擊。他先使“師尚父與百夫致師”，即讓呂尚率領一部分精銳突擊部隊向商軍挑戰，以牽製迷惑敵人，並打亂其陣腳。商軍中的奴隸和戰俘心向武王，這時便紛紛起義，掉轉戈矛，幫助周帥作戰。“皆倒兵以戰，以開武王”。武王乘勢以“大卒（主力）衝馳帝紂師”，猛烈衝殺敵軍。於是商軍十幾萬之眾頃刻土崩瓦解。紂王見大勢盡去，於當天晚上倉皇逃回朝歌，登上鹿台自焚而死。周軍乘勝進擊，攻占朝歌，滅亡商朝。而後，武王分兵四出，征伐商朝各地諸侯，肅清殷商殘餘勢力。商朝滅亡。