周文王十一年，周武王向天下诸侯宣告要与殷商决战：“殷有重罪，不可以不毕伐。”于是战车上载着文王神主位，自称“太子发”，声称要实现文王遗志，“率戎车三百乘，虎贲三千人，甲士四万五千人，以东伐纣”。十二月戊午，军队集结完毕，于孟津再次大会诸侯，诸侯们纷纷表态“一定奋勇向前，不会临阵退缩”。武王乃作《太誓》，宣布纣王罪状，并且进行战前动员：“纣王偏听妇人之言，自绝于天，不祭祀本族神灵，离间他的兄弟，听闻淫乱之声，取悦妇女。我姬发现在就要替天行道。胜利就在眼前，将士们，努力吧。我只说这一遍，不说第二遍，更不说第三遍”。
二月甲子昧爽（清晨，天色将亮未亮之际），武王率领诸侯联军到达朝歌郊外之牧野。他要求全体军队进入谨慎小心的高度戒备状态，互相照应，步步为营，不要乱了阵脚：“今天这场战争，你们一定要小心谨慎，前进六步七步，就要停止向前。将士们记住我说的话。与敌人接触上四五六七次，也要停止追击。将士们记住我说的话。重要的事情说三遍”。但要奋力向前，英勇杀敌：“你们要象老虎一样威风，象狗熊一样勇猛，象豺狼一样狡猾，象怪兽一样无情。一会儿到了战场上，一定不要逃跑，你们是没有退路的。努力吧将士们”。还恐吓他们说：“如果你们战场上不卖力，那么将死无葬身之地”。
帝纣闻武王来，亦发兵七十万人抗拒武王。七十万这个数字比较夸张，当时殷商以其地域而言，总人口也不超过一百万，肯定不会动员七十万人，但是商军比周军在数量上占优是肯定无疑的（许倬云语）。双方在牧野摆开阵势。《尔雅》写道：“邑外谓之郊，郊外谓之牧，牧外谓之野，野外谓之林。”邑即城市，如当时的朝歌城被称为“大商邑”。郊即“城乡结合部”。《说文》：周时距离国都五十里的地方叫近郊，百里的地方叫远郊。郊外称为牧，即放牧之地。牧外称为野。
通过上述名词我们可以知道，牧野并非一个专用地名，而是“朝歌城外的一片空地”之意。这片空地逼近朝歌城下，不远，但也不近。据许慎考证，“在朝歌城外七十里”。也就是说近郊往外，不到远郊。为何需要空地，因为当时的决战已经大规模用上了战车，而战车驰骋需要空阔之地。
先说战争双方的指挥机构。西周方面的军事总负责为周武王，主要负责战前军事动员，各方人事调配等统筹工作，主要军事执行人为姜尚，负责具体战场指挥。协从军事负责人为各路诸侯联军统帅。殷商的军事总负责和总执行皆为殷纣王。各级军事指挥官为他亲自提拔起来的“信、长”之类各国反正者。这些人兼有战斗和监军双重任务。
再说双方的兵力配置。战车和带甲步兵为双方战争的主要战斗力量。商人的战车由两匹马或四匹马拖拉一辆直辕双轮的车辆，上有三名武装战士，分别为车左、车右、车御。每辆战车都是一个独立的作战单位，构成一个极其复杂庞大的战斗团队。车左执弓主射，车右执戈主击，御者执辔主御。远射用弓箭，两车相错时用戈矛一类的长柄武器攻击，近身搏斗时则用短兵。一辆战车配属若干随车徒卒。战车以五辆为一组，队形为左中右列队的方式。十人为一个作战单位，一名武装较佳的队长冲在最前面。其布阵方式为以步卒列为方阵居前，以车队及所属徒卒随后。步卒和徒卒的区别就是是否带甲。步卒带甲，徒卒不带甲。商人甲胄为整片皮甲制成，可以防护前面，但裹甲战士不能自由活动。
周人的战车车身稍微宽一些，车辕略微长一些，但是双方差别很小，可以忽略不计。但是周人的青铜胸甲，前胸由三片组成，全形呈兽面状，后背是两个圆形甲泡，胸背甲边缘都有小穿孔，以钉缀在皮革或其他质料的甲衣上。三片合成的弧度正好封合躯干的弧度，宽度也适合身体的宽度。因此周人的甲胄比商人管用，在战斗中能够灵活动作，增强杀伤力度。周人的列阵方式为全体带甲方阵。武王在战前一再要求战士们要按照一定的步法和动作出击，在整个战争过程中必须保持一致，不能乱了阵脚。“这种简单的密集型方阵其战术目的仅仅为形成牢不可破的正面以击垮敌军，但这一战士间密切配合，融为一体的作战精神却是冷兵器时代的战争最为可贵的力量”（新垣平《剑桥版金庸武侠史》）。
从双方的参战部队看，商人的主要作战力量为殷纣王亲自率领的商人六军。附属作战力量为东夷降兵。他将俘虏的东夷降兵武装起来，列成方阵放到战车前面当炮灰，自己率领族人居中坐镇。商军人数众多，风中飘扬的旗帜如树林一样密集。而周军的主要作战力量为周武王亲自率领的六军和附属八国蛮夷。附属作战力量为各诸侯国协助部队。许倬云先生分析道，八国蛮夷都来自西南夷地处崎岖的山国，他们大多为步兵。《后汉书 西羌传》载，这些西夷之人完全奉行森林法则，“强则分种为酋豪，弱则为人附落，更相抄暴，以力为雄”。他们在战斗中爆发力极强，然而不能持久作战。
从天时地利人和三个因素分析，周人略微占优。尤其天时对商人很不利。周人选择周历二月开战，周历二月为殷历正月。据竺可桢先生研究，公元前一千年左右，中国地区曾有一段寒冷时期，延长到春秋时期才逐渐变暖。而双方战争正在早晨，周武王选择在一年之中最为严寒时（今日的正月也是一年中最冷的时间）起兵伐纣，也正由于周人和羌人都在西北酷寒环境中生活，进入河南地区不会因为气候的影响而影响战场发挥。而商人地处中原，在耐寒这一点上远不如西北地区的周人。因此在战场上周人更容易发挥其战斗力，而商人却不无影响。至于地利，双方在开阔地摆开阵势，可以持平。人和上商人就处于了劣势，事实上也正是由于这一点才让商人战败灭国。
从武器装备看，周人的标准配置有戈，矛，戟，剑和弓箭。商人的标准配备是弓箭，戈矛，盾牌和短兵。周人比较先进的兵器就是剑。剑为短兵，用于车战，只在下车搏斗时发挥作用。“在马车的冲撞中，短剑不如戈矛有用。但是在近身格斗中却有惊人的杀伤力”（新垣平《剑桥版金庸武侠史》）。这种双面开刃的刀具在突厥语中被称为“王者之兵”，在草原文化中历史悠久，周人很可能是在与西北草原民族的战争中学会了冶炼这种兵器。周人用剑取代商人的短兵，很有可能就是受了草原文化的影响。武王所用的“轻吕”为剑的最初名称。轻吕剑也叫径路刀，为草原民族祭祀天神的神刀。武王后来以神剑斩纣王和妲己等人的首级，也是一种魇胜的巫术行为，以示自己以天神的名义革掉了殷纣王的命。
周人使用先进武器也是导致战场战争能够胜利的主要因素。虽然从现在的考古发掘发现，周人的剑为长度不到一尺的青铜短剑，但是郭沫若先生认为，周人使用的剑已是铁剑，而非青铜剑。《尚书 费誓》有“备乃弓矢，锻乃戈矛，砺乃锋刃，无敢不善”之语。《诗经 公刘》也有“取厉取锻”之语，专家们认为，这里的“锻”即锻炼之意。只是这种锻炼为最原始的块炼法。由于当时冶炉的温度不够高，铁矿石不能熔为液体，只能呈海绵状，于是需要再经过锻制成为器用（许倬云《求古编》）。铁制兵器显然比青铜兵器轻便锋利，杀伤力更强。
牧野之战从黎明开始，太阳还没升起来就结束了。商军虽然有极大兵力优势，但是居于阵前的步卒皆无战心。战争一开始，周武王先命姜尚率领一百名敢死队员前去“致师”。郑玄注：“致师者，致其必战之志。古者将战，先使勇力之士犯敌焉。”致师的主要战斗目标是鼓舞己方士气，为随之而来的两军决战开个好头。我国古代军事家非常重视军队临战前的精神状态，称之为“士气”。所谓“士气”，就是指战士们基于必胜的信念而激昂奋扬起来的那种敌忾情绪和求战欲望。昂扬的士气在战斗中必将转化为巨大的歼敌力量，故高诱注《吕览·审时》篇时直接说；“气，力也。”曹刿说的“一鼓作气，再而衰，三而竭”就是这个。《尉缭子》写道：“气实则斗，气夺则走，气失而师散”。《孙膑兵法》也写到：“临境近敌，务在励气”。
由于纣王将好多投降过来的东夷俘虏放到车阵前当炮灰，以期消耗周军战斗力。结果这些俘虏看到姜尚率领的敢死队勇猛而来，马上纷纷让出一条路来，将商军的战车队伍暴露在两军阵前。纣王对这种突发情况并无防备，事起仓促，一下乱了阵脚，武王趁机大举进攻，纣王嫡系部队于是奔溃，兵败如山倒，纣王一看大势已去，于是回到城中，自焚而死。
