孟津观兵后二年(前1122年)，帝纣之淫纵无度毫无悔改，杀比干、囚箕子，微子出奔于周。武王问太公曰：“仁者贤者亡矣，商可伐乎？”太公对曰：“先谋后事者昌，先事后谋者亡，夏条可结，冬冰可折，时难得而易失。”于是武王乃立即把握机会将纣之暴行遍告中原诸侯，呼吁会师孟津，同申讨伐。一面集中兵力准备东征。
据《史记》载，当时武王所率兵力计有戎车三百乘，虎贲三千人，甲士四万五千人，以及庸、蜀、羌、鬃、微、卢、彭、濮各部族。武王十三年(前112一月三日周师东下，其所采路线为沿渭水循黄河向孟津前进，参与东征之西北、西南各部族，亦先后分别来会。二月二十八日“周师毕渡孟津”，诸侯咸率师来会，武王作《泰誓》，昭告众人，声述纣之罪状，继即渡河向殷都急进。由孟津至商都朝歌(今河南省淇县)，约四百余里，周师于二月四日晨进抵商都南牧野，各诸侯之兵亦已到达，武王更作《牧誓》，激励三军将士，严申作战纪律，武王左杖黄钺，右秉白旄，亲临指挥。纣闻武王率师前来，亦发兵七十万应战，双方阵于牧野，于是历史上有名的“牧野之战”，乃告展开。
本战役特点有二：
其一，本战役为以寡击众、以少胜多之战。史载周师兵力除诸侯之师外，不过戎车三百乘，虎贲三千人及甲士四万五千人。而帝纣则发兵七十万之多，此项数字虽不无可疑，但其数量居于优势则无问题。武王在《泰誓》中一则曰：“受(帝纣之名)有臣亿万，惟亿万心，予有臣三千惟一心。”再则曰：“受有亿兆夷人，离心离德，予有乱臣(治理之臣)十人，同心同德。”可为证明。再由《六韬·豹韬》内所载，武王频频对以寡击众，以弱击强之战法，向太公发问，亦可为旁证。惟殷方人数虽多，而士气低落，团结不固，且有训练之甲士及战车较少，周师则全为精选之甲士，战力充沛，且孤军远出有进无退，故士气旺盛能充分发挥战力，一举击败纣军。
其二，本战役为一战车突破战，周族当时战车已大规模运用，在战略战术上发挥了威力。据《史记》载，作战开始时，武王使尚父与百夫致师，继即“以大卒驰帝纣师”。所谓大卒据《史记正义》注释系指戎车、虎贲与甲士而言。同书又云：“武王驰之，纣兵皆崩叛。”均为描述战车冲击之情形。甲骨文中“王作三师左右中”之记载，以及西周与春秋初期作战，三军并列，王居中军之部署情形以观，则此次作战殷周双方主力必系位于中央。因此太公对纣军所实施之突破战，当必为“陷坚阵，败强敌”之中央突破也。
此次作战，双方参战兵力虽多，但战斗时间似极短促。由于武王以大量战车及虎贲甲士突击纣师，加之纣师士气低落，战志松弛，故一遭突击，即告崩溃。帝纣见全军败，大势已去，乃登鹿台自尽，于是战争迅速结束。
