在武王進軍的路上，一天，有兩個老人擋住了大軍去路，要見武王。有人認出來，這兩人本來是孤竹國(在今河北盧龍)國王的兩個兒子，哥哥叫伯夷，弟弟叫叔齊。孤竹國王鍾愛叔齊，想把王位傳給他，伯夷知道父王的心意，主動離開孤竹；叔齊不願接受哥哥讓給他的王位，也躲了起來。在周文王在世的時候，他們兩人一起投奔周國，定居下來。這回聽到武王伐紂，就趕來阻止。
周武王接見他們時，兩人拉住武王的馬韁繩說：“紂王是天子，你是個臣子。臣子怎能討伐天子，這可是大逆不道的事啊。”
武王左右將士聽了這些話，非常生氣。有的把劍拔出來，想殺他們。太公望知道這兩人不過是兩個書呆子，吩咐左右將士不要為難他們，把他們拉開。哪知道這兩個人太固執，不再吃周國的糧食，竟躲到首陽山(在今山西永濟西南)上，絕食自殺。
周武王的討紂大軍士氣旺盛，一路上勢如破竹，僅僅經過6天行軍，於2月初四拂曉就打到距離朝歌僅僅七十華裏的牧野(今河南淇縣西南)。
紂聽到這個消息，隻好倉促部署防禦。但此時商軍主力還在東南地區，無法立即調回，立刻拚湊了十七萬人馬。他想，武王的兵力不過五萬人，十七萬人還打不過五萬嗎?於是商紂王親自率領，開赴牧野迎戰周師。
可是，那十七萬商軍有一大半是臨時武裝起來的奴隸和從東夷抓來的俘虜。他們平日受盡紂的壓迫和虐待，早就對紂恨透了，誰也不想為紂賣命。在牧野戰場上，當周軍勇猛進攻的時候，他們就掉轉矛頭，紛紛倒戈，大批奴隸配合周軍一起攻打商軍。十七萬商軍，一下子就土崩瓦解。太公望指揮周軍，趁勢追擊，一直追到商都朝歌。
商紂逃回朝歌，眼看大勢已去，紂王下令手下人把所有的金銀財寶堆到鹿台上。當夜，就躲進鹿台，放了一把火，跳到火堆裏自焚而死。
周武王率大軍威嚴雄壯地進入朝歌城。商朝老百姓扶老攜幼站在道路兩旁歡迎周軍。武王命令南宮適把鹿台裏的還未燒毀的金銀珠寶拿出來，分發給老百姓，還叫他打開钜橋大糧倉，讓群眾前來領取糧食。朝歌城裏歡聲四起，人們到處都談論武王的好處和紂王的殘暴。武王還叫畢公高釋放被商紂王關起的奴隸、罪人以及從各地掠奪的女子，讓他們獲得自由。
周武王滅了商朝，結束了殷商王朝600年統治，把國都從豐邑搬到鎬京(今陝西西安市西)，建立了周王朝。
為了鞏固周朝的統治，從周武王起，把自己的親屬和功臣分封各地，建立諸侯國，太公望被封在齊國，他的弟弟周公旦被封在魯國，召公睪被封在燕國。據說從武王到他的兒子成王，一共封了七十多個諸候國。
商朝雖然滅亡了，但是它留下的貴族和奴隸主在社會上還有一部分勢力。為了安撫這些人，武王把紂王的兒子武庚封為殷侯，留在殷都，又派自己的三個兄弟管叔、蔡叔和霍叔去幫助武庚。名義上是幫助，實際上是監視，所以叫做“三監”。