在位五十年间，西伯姬昌虽未能亲眼见证商朝的覆灭，但在姜尚的辅佐下，他为子孙后代推翻商朝政权构筑了坚固基石。姬昌逝世后，追谥为文王，其子姬发即位，史称周武王。武王接过父亲未竟的使命，积极筹备对商朝的进攻。为了便于直捣商都朝歌，武王还将国都从丰迁至镐京。
彼时，商朝在纣王的残暴统治下，政治腐败已达极点。为探商朝虚实及天下民心，武王继位次年，以祭祀文王为由，率领大军西行至陕西长安附近的毕原文王陵墓，继而转向东方，挺进至黄河之滨的孟津（现今河南孟津东北）。武王自称为太子发，并在军中树立起刻有父亲西伯昌名字的大纛，寓示文王仍为大军统帅。消息传出，共有八百多位诸侯响应号召前来会盟。在盟会上，武王举行了一场庄重的誓师仪式，并发表誓词。众诸侯纷纷劝说武王立即挥师攻打朝歌。然而，武王与姜太公认为商朝军事实力依然不可低估，此刻不宜直接攻打。他们以“时机未至，需顺应天命”为由，告诫众人耐心等待，随即下令全军渡过黄河返回西土，静候良机。这就是历史上着名的“孟津观兵”，此次大规模阅兵彰显了人心所向，揭示商纣王已然众叛亲离。
商朝西方压力稍减之际，东部夷族趁机大举进攻。纣王集结主力部队对抗东夷。在激烈的战役中，东夷勇士骁勇善战，然而商军装备精良，手持青铜铸就的锐利兵器，战斗力极强。更有甚者，商军甚至组建了象兵部队参战，古籍中载有“商人驾驭大象，对东夷施以猛烈攻击”。商军凭借优势兵力横扫战场，无数东夷士兵倒下，许多人沦为奴隶。
纣王指挥商军乘胜追击，所向披靡，直至深入长江下游，征服了大部分东夷部落，俘获了大量东夷人口。为了彻底根除东夷的威胁，纣王甚至修建了一条直达东夷的大道，以便随时调动兵力镇压起义。从此，中原与东南地区形成了交通通道，增强了两地的交流互动，商朝文化也因此在长江流域广泛传播开来。得益于优越的自然地理条件和先进的农耕文明，长江流域社会发展迅速。
然而，这场长期的征战极大地消耗了国力，加重了民众的负担，商朝因此元气大伤，加速了其灭亡的进程。正如《左传》所述，“纣王虽胜东夷，却因此丧身失国”。
根据《左传》记载，纣王在征讨东夷的战事中，途经有苏氏部落，掳获了妲己。自此，他对妲己宠爱无比，即使连年征战导致国力枯竭，他却不再励精图治，反而越发沉迷于奢华享乐，大肆营造鹿台，发明炮烙酷刑。忠臣比干、箕子直言劝谏，却一个被杀，一个被囚禁。太师、少师见纣王无药可救，携带着商朝宗庙祭器，逃离朝歌，使得商王朝内部矛盾进一步加剧。
在此情况下，武王与姜尚判断时机已然成熟，于是通告各诸侯国，决意挥师东进，展开对
朝歌的最后决战，一举终结殷商王朝。
约在公元前1046年，周武王统率一支由300辆战车领军的精锐部队，其中包括3000名卫士和4.5万名战士，自孟津渡过黄河，浩浩荡荡地挺进至距离商都朝歌约70公里外的牧野地区（现位于河南省卫辉市南侧）。与此同时，诸多与周结盟的方国如庸、蜀、羌、微、卢、彭、濮等也派遣了总计4000辆战车加入联军，一同会师。
战前，武王在全军面前举行了一场气势磅礴的誓师大会，并发表了载入《尚书·牧誓》的誓言。在这篇慷慨激昂的誓词中，武王历数了商纣王听信妲己谗言、背离先祖传统等诸多罪状，声称此次伐纣乃是秉承天命，同时也严肃军纪，激励全体将士英勇奋战，恪守正义。
当周武王的大军兵临城下，逼近朝歌之际，商纣王才从醉生梦死的享乐中惊醒，急忙中断歌舞宴饮，紧急召集朝臣商讨应对之策。不幸的是，商朝主力军此刻正分散在外，朝歌城内兵力极为匮乏，走投无路之下，纣王只好匆匆将囚犯、奴隶和战俘强行武装起来，拼凑出一支多达十七万人的临时队伍，赶往牧野进行抵抗。
在牧野这片广阔的战场上，两军展开了一场决定生死存亡的决战。周军士气高昂，勇猛冲击；相反，商军士气低迷，缺乏战斗意志。武王巧妙地利用了民间对纣王暴政的普遍怨愤情绪，煽动商军内部的起义。结果，在战役的关键时刻，商军内部发生大规模哗变，原本抵挡周军的士兵纷纷调转枪头，引导周军直逼朝歌。
眼见大势已去，商纣王于深夜逃回朝歌城内的鹿台，最终选择了自我了断，以火自焚。周武王顺利攻占了商朝都城，商朝至此终结。战后，武王建立起全新的周朝，史称“西周”，开启了中国历史的新篇章。