孟津觀兵後二年(前1122年)，帝紂之淫縱無度毫無悔改，殺比干、囚箕子，微子出奔於周。武王問太公曰：“仁者賢者亡矣，商可伐乎？”太公對曰：“先謀後事者昌，先事後謀者亡，夏條可結，冬冰可折，時難得而易失。”於是武王乃立即把握機會將紂之暴行遍告中原諸侯，呼籲會師孟津，同申討伐。一面集中兵力準備東征。
據《史記》載，當時武王所率兵力計有戎車三百乘，虎賁三千人，甲士四萬五千人，以及庸、蜀、羌、鬃、微、盧、彭、濮各部族。武王十三年(前112一月三日周師東下，其所採路線為沿渭水循黃河向孟津前進，參與東征之西北、西南各部族，亦先後分別來會。二月二十八日“周師畢渡孟津”，諸侯鹹率師來會，武王作《泰誓》，昭告眾人，聲述紂之罪狀，繼即渡河向殷都急進。由孟津至商都朝歌(今河南省淇縣)，約四百餘里，周師於二月四日晨進抵商都南牧野，各諸侯之兵亦已到達，武王更作《牧誓》，激勵三軍將士，嚴申作戰紀律，武王左杖黃鉞，右秉白旄，親臨指揮。紂聞武王率師前來，亦發兵七十萬應戰，雙方陣於牧野，於是歷史上有名的“牧野之戰”，乃告展開。
本戰役特點有二：
其一，本戰役為以寡擊眾、以少勝多之戰。史載周師兵力除諸侯之師外，不過戎車三百乘，虎賁三千人及甲士四萬五千人。而帝紂則發兵七十萬之多，此項數字雖不無可疑，但其數量居於優勢則無問題。武王在《泰誓》中一則曰：“受(帝紂之名)有臣億萬，惟億萬心，予有臣三千惟一心。”再則曰：“受有億兆夷人，離心離德，予有亂臣(治理之臣)十人，同心同德。”可為證明。再由《六韜·豹韜》內所載，武王頻頻對以寡擊眾，以弱擊強之戰法，向太公發問，亦可為旁證。惟殷方人數雖多，而士氣低落，團結不固，且有訓練之甲士及戰車較少，周師則全為精選之甲士，戰力充沛，且孤軍遠出有進無退，故士氣旺盛能充分發揮戰力，一舉擊敗紂軍。
其二，本戰役為一戰車突破戰，周族當時戰車已大規模運用，在戰略戰術上發揮了威力。據《史記》載，作戰開始時，武王使尚父與百夫致師，繼即“以大卒馳帝紂師”。所謂大卒據《史記正義》註釋係指戎車、虎賁與甲士而言。同書又云：“武王馳之，紂兵皆崩叛。”均為描述戰車衝擊之情形。甲骨文中“王作三師左右中”之記載，以及西周與春秋初期作戰，三軍並列，王居中軍之部署情形以觀，則此次作戰殷周雙方主力必系位於中央。因此太公對紂軍所實施之突破戰，當必為“陷堅陣，敗強敵”之中央突破也。
此次作戰，雙方參戰兵力雖多，但戰鬥時間似極短促。由於武王以大量戰車及虎賁甲士突擊紂師，加之紂師士氣低落，戰志鬆弛，故一遭突擊，即告崩潰。帝紂見全軍敗，大勢已去，乃登鹿臺自盡，於是戰爭迅速結束。
