商朝，在暴君纣王统治下，政治上已十分腐败，但军事上仍有较强实力。他即位后，继续文王未尽的事业。姬发对内重用贤良，继续以姜太公（即姜尚）为军师，并用弟弟周公旦为太宰，召公、毕公、康叔、丹季等良臣均各当其位，人才荟萃，政治蒸蒸日上。对外争取联合更多诸侯国，壮大力量。武王审时度势，将都城扩至镐京今陕西长安县境，积极做灭商的准备。为便于进攻商都朝歌，周武王在沣水东岸建立新都镐京。
周武王即位后的第二年，在孟津举行了历史上有名的孟津观兵，带领八百诸侯在孟津会师盟誓。当时人心向周、商纣王孤立无援的形势已形成，诸侯均力劝武王立即向朝歌进军。武王和姜尚则认为时机还不成熟，在军队渡过黄河后又下令全军返回，并以“诸位不知天命”。因时机还未完全成熟，还是班师回朝了。
两年后，武王兵出潼关，联合各国诸侯，挥师东下三牧野，打败商朝的军队，杀死殷纣王。武王灭商后，还师西归，在他新迁的都邑镐京（即宗周，今陕西西安西北沣水东）举行盛大典礼，正式宣告周朝的建立。
周王朝建立后，所面临的政治形势相当严峻，武王以“小邦”之君统治如此大的区域，担心诸侯叛乱。为了巩固政权，适应新形势的需要，武王决定按功行赏，调整统治集团的内部关系，实行以周王室为中心的分封政治制度。周初沿用商朝的分封制，把王族、功臣以及先代的贵族分封到各地做诸侯，建立诸侯国。
由于过度的辛劳，姬发在灭商后的第二年就病倒了。当时，天下尚未安宁，周室大臣们都担心姬发的逝世将会带来动乱。姬发的病情一度稍有好转之后，很快又恶化了。弥留之际，还念念不忘尚未安宁的天下，他担心自己的儿子姬诵年纪尚幼，缺乏政治经验，不足以担起管理天下的重任，便把辅政的大事全部委托给了叔旦。
约前1043年，周武王驾崩。武王死后葬于周陵(在今陕西省咸阳市周陵镇)。他的儿子姬诵由周公辅佐继位，是为成王。
周武王姬发伐纣在历史上影响深远，覆灭殷商，开创了长达800年历史的周王朝。周王朝在中国历史上占有非常重要的地位。周武王作为开国之君被后世尊为一代圣君，是后世贤明君主的典范。卓越的军事和政治才干，成为中国历史上一代名君，正义的化身。
