周文王去世后，太子发即位，即历史上的周武王。他秉承父亲选贤任能的方针，尊姜太公为“师尚父”，起用周公、召公、毕公等共图大业。

为了继承父亲遗志，推翻商朝残暴统治，周武王在孟津（今河南省孟津县）进行了一次观兵，这次观兵是周武王检验和证实自己实力，同时考验追随周人的各诸侯国对周国忠诚程度的一次大规模阅兵。孟津观兵后，周武王继续回到岐山修生养息，等待时机。

纣王残暴至极，商朝发生了激烈内乱，周武王认为伐商时机成熟。他亲率战车三百乘，虎贲（精锐武士）三千人，步兵数万人，与庸、卢、彭、濮、蜀、羌、微、髳等部族的军队在孟津会合，到达牧野（今河南省淇县一带）。纣王惊闻周军来袭，仓促武装大批奴隶、战俘，连同守卫国都的军队，开赴牧野迎战。商军全无斗志，纷纷倒戈，纣王的防线立时溃散。纣王见大势已去，逃离战场，登上鹿台（纣王所建的宫苑），身上挂满珍宝，自焚而死。

周武王赶到鹿台，用“轻吕”（一种短剑）击刺纣王尸体，并亲自斩下纣王的头颅悬旗示众。第二天，周公手执大钺（仪仗用礼器），召公手执小钺，夹辅着武王，在商宫举行了盛大的“受命”仪式。周朝建立，商朝正式灭亡。

武王伐纣是中国历史上一件具有划时代意义的大事，是中华文明史上的一次伟大变革，对推动中国历史进步起到了积极作用。特别是伐商成功后实行的分封制，深刻影响了周代及后世的政治、经济、文化，培育并促成了中华文明。