史料《尚书 牧誓》中,对这次大战的经过曾作了简单的描述,是迄今有关武王伐纣的最早文献。书中叙述说,当天早晨,姬发早早就赶到商别都朝歌郊外的牧野,只见他左手拄着黄钺,右手握着以白色旄牛尾为饰的旗,举行誓师。誓师完毕,各部落派兵参加会盟的战车共有四千余辆,全都列阵于牧野。讨伐开始后,由于周武王讨伐商王帝辛得民心所向,虽商王派出七十万大军前去抵抗,但帝辛的军队无心作战,都盼着武王前来讨伐商王,帝辛的军队都掉转武器攻纣,成了姬发的内应。最终周王几乎不伤一兵一卒,就攻下了商国的都城。
武王伐纣的结果使商王帝辛恐慌逃跑,退入城中登上鹿台,把他的宝玉都穿戴在身上,自焚而死。姬发用黄钺砍下帝辛的人头,挂在大白旗上。用黑钺砍下商王宠妾的头,挂在小白旗上。武王胜利之后将所有诸侯重新分封。将牢中所有被商王关押的无罪之人全都释放。命闳夭为比干之墓培土为冢。命宗祝祭享于军中。然后撤兵回到西方。姬发巡狩,记录其政事,作《武成》篇。封诸侯,分赐殷的宗庙祭器,作《分殷之器物》篇。姬发追怀古代的圣王,因而嘉封神农的后代于焦,黄帝的后代于祝,帝尧的后代于蓟,帝舜的后代于陈,大禹的后代于杞。