在孟津（今河南孟县西南），武王举行大规模阅兵仪式和军事演习。武王发布誓词： 太子发不才，因先王有大功德，得以受承祖上之功，现订立赏罚之制，以定其功。 师尚父发号施令：集合队伍，齐登舟船，后至者斩。
当时天下各地方势力不期而会者高达800家之多，众人齐声请求，是讨伐纣王的时候了。但是武王却回答：你们还不知晓天命，时机还未真正到来。文王在世， 各路地方势力敬慕文王德行，纷纷归附，但现在文王去世，自己有没有号召天下的资历和权威呢？武王不得不先行试探。这次大阅兵即是抱此目的，同时，也是一次 外交盟会，是对反商势力联盟的又一次巩固。
在会师的时候，姬发是这样说的： 古人有句话说： 只有公鸡才会在早上啼叫，假若某一家的 母鸡在清晨啼叫，这家人就会遭难，甚至家破人亡。 今天，纣王只听信妲己这个妖女的谗言，昏庸无道，不但轻视 敬祀上帝的郊社之礼 及 祭拜祖先的宗庙之 礼 ，还公开践踏先王的遗训，遗弃父母亲友，置兄弟姐妹于不顾，反倒护佑那些从各地流窜过来的罪犯，并且崇尚、尊敬、信任、重用这些罪犯，委任公卿大夫等 高官。我们都已知晓，这些罪犯专爱用残酷无情的手段虐待百姓，并且在商朝的国内国外为非作歹。如今，我姬发就要带领你们大家去替天行道--毕恭毕敬地执行 上天对商纣的惩罚。
武王在誓师大会上一一列举了纣王的暴行，包括他昏庸暴虐、一味听从宠姬的谗言，不祭祀祖宗，招揽四面八方的犯人 和逃亡的奴隶，恶贯满盈、欺压百姓等等；武王鼓励众人要齐心协力灭商，要奋不顾身地勇往直前，成败在此一举，不推翻纣王的统治，决不班师回朝，从而激发了 出征将士们的敌忾同仇之心和顽强的拼搏精神。
然后，武王又庄严宣布了作战中的行动要求和军纪军法：每前进六步、七步，就要立定整队，用来保持队形的整齐；每击刺四五次或者六七次，也要立定整队，用来稳定阵脚。他严肃申明不许杀害降兵，以此瓦解商军的军心。
誓师以后，各个诸侯遣来作战的部队已经多达四千乘。武王和姜尚果断决定，将三军驻扎在距离朝歌仅有七十里的牧野这个地方，稍作休息和整顿，然后再一举攻克朝歌。
牧野之战，阵前倒戈
公元前1046年（一说前1057年）正月，周武王统率兵车300乘、虎贲3000人，甲士4.5万人，浩浩荡荡东进伐商。同月下旬，周军进抵孟津，在 那里与反商的庸、卢、彭、濮、蜀（均居今汉水流）、羌、微（均居今渭水流域）、髳（居今山西省平陆南）等部落的部队会合。武王利用商地人心归周的有利形 势，率本部及协同自己作战的部落军队，于正月二十八日由孟津（今河南孟县南）冒雨迅速东进。从汜地（今河南荥阳汜水镇）渡过黄河后，兼程北上，至百泉（今 河南辉县西北）折而东行，直指朝歌。周师沿途没有遇到商军的抵抗，故进军顺利，仅经过6天的行程，便于二月初四拂晓抵达牧野。周军进攻的消息传至朝歌，商 朝廷上下一片惊恐。商纣王无奈之中只好仓促部署防御。但此时商军主力还远在东南地区，无法立即调回。于是只好武装大批奴隶，连同守卫国都的商军共约17万 人（一说70万，殊难相信），由自己率领，开赴牧野迎战周师。
二月初五凌晨，周军布阵完毕，庄严誓师，史称 牧誓 。武王在阵前声讨 纣王听信宠姬谗言，不祭祀祖宗，招诱四方的罪人和逃亡的奴隶，暴虐地残害百姓等诸多罪行，从而激发起从征将士的同仇敌忾之心与斗志。接着，武王又郑重宣布 了作战中的行动要求和军事纪律：每前进六步、七步，就要停止取齐，以保持队形；每击刺四五次或六七次，也要停止取齐，以稳住阵脚。严申不准杀害降者，以瓦 解商军。誓师后，武王下令向商军发起总攻击。他先使 师尚父与百夫致师 ，即让吕尚率领一部分精锐突击部队向商军挑战，以牵制迷惑敌人，并打乱其阵脚。商 军中的奴隶和战俘心向武王，这时便纷纷起义，掉转戈矛，帮助周帅作战。 皆倒兵以战，以开武王 。武王乘势以 大卒（主力）冲驰帝纣师 ，猛烈冲杀敌军。 于是商军十几万之众顷刻土崩瓦解。纣王见大势尽去，于当天晚上仓皇逃回朝歌，登上鹿台自焚而死。周军乘胜进击，攻占朝歌，灭亡商朝。而后，武王分兵四出， 征伐商朝各地诸侯，肃清殷商残余势力。商朝灭亡。
周军取得牧野之战的彻底胜利绝非偶然。首先是周文王、周武王长期正确运用 伐谋 、 伐交 策略的结果。它起到了争取人心，翦敌羽翼，麻痹对手，建立反商统一战线的积极效果。其次，是做到了正确选择决战的时机，即趁商师主力远征东夷未 还，商王朝内部分崩离析之时，果断地统率诸侯联军实施战略奔袭，从而使敌人在战略、战术上均陷于劣势和被动，未暇作有效的抵抗。再次，适时展开战前誓师， 历数商纣罪状，宣布作战行动要领和战场纪律，鼓舞士气，瓦解敌人。最后，在牧野决战的作战指挥上，善于做到奇正并用，对敌以巧妙而猛烈的打击，使之顷刻彻 底崩溃。
商纣王之所以迅速败亡，根本的原因自然是因为殷商统治集团政治腐朽、横行暴敛、严刑酷法，导致丧尽民心，众叛亲离。其次是对 东方进行长期的掠夺战争，削弱了力量，且造成军事部署的失衡。再次是殷商统治者对周人的战略意图缺乏警惕，放松戒备，自食恶果；最后是作战指挥上消极被 动，无所作为。加上军中那些临时仓促征发的奴隶阵上起义，反戈一击，其一败涂地也就不可避免了。
牧野之战是我国古代车战初期的著名战例，它终止了殷商王朝的六百年统治，确立了周王朝对中原地区的统治秩序，为西周礼乐文明的全面兴盛开辟了道路，对后世历史的发展产生了深远的影响。而其所体现的谋略和作战艺术，也对古代军事思想的发展具有不可低估的意义。