周武王率诸侯联军包围了朝歌城。
商纣王带着几名士兵登上鹿台，放眼望去，都城四面人喊马嘶，烟尘滚滚，漫山遍野都是西周军及其联盟军队。他知道大势已去，仰天长叹，大呼：“非我子受无能，乃天灭我也！”他从容地命士兵点燃鹿台，自焚而死。据说纣王一向是不敬鬼神不信天命的，可临死之前却把自己的失败归之于天命，看来他还不是一个彻底的唯物主义者。
周武王姬发是个残忍无情的君王，他入城后发现纣王已死，觉得很不解气，竟然向纣王的尸体连射三箭，然后亲自用名贵的宝剑砍下他的头颅，命士兵将头颅悬挂在大白旗的旗杆顶上示众。这还不算，他还把纣王已经自杀了的两个女儿的头也砍下来，命士兵将她们的头颅悬挂在小白旗的旗杆顶上示众，让人目不忍睹。
旧时代的所谓正史一直把周武王奉为仁德之君，其实都是慌言。他和纣王一样，都是凶狠残暴杀人如麻的刽子手。商、周之战只是奴隶主贵族之间争夺天下，臣子和奴隶们不过是他们战争中的牺牲品。
为了能够笼络人心，周武王灭商后也做出了几件被认为是有德政的事。一是把商朝大臣箕子从监狱里放出来，恢复自由，表彰商亡臣比干，以此拉拢殷商贵族。二是打开商朝的金库和粮仓，把一些不值钱的商品和粗粮发放给平民和奴隶，使他们感恩于周武王。三是封纣王的儿子武庚（即子禄父）为商侯，借以显示他的宽宏和大度。
周武王灭商后，商王朝原有的诸侯国并不服从西周，对西周政权进行坚决抵抗。于是，周武王姬发开始了大规模的征讨和屠杀，历史上称之为周武王东征。据《逸周书，世浮》记载，武王东征时先后共灭掉九十九个诸侯国，斩杀各国将士十七万七千七百七十九人，俘虏各国臣民三十一万零二百三十人。这些被俘的各国臣民后来大部分成了西周王朝的生产奴隶。由于周武王施行了残酷的灭国政策，在血腥屠杀的威下，有六百五十二个诸侯国投降了西周。周武王终于达到了统一全国的野心。
武王十二年（丙申，前1045）夏四月，姬发平定东方后率师回归西周的王都丰京。他在太庙举行了隆重的祭祀祖宗的大典。之后，他总是坐卧不安，心神不宁，担心商侯武庚会领导殷人叛乱。他和相父姜尚商议，决定把殷商旧地分割成三部分，然后派他的三个弟弟去监管。命管叔姬鲜驻守殷商南部的庸邑（今河南新乡市西南），命蔡叔姬度驻守殷商中部的卫邑（今河南鹤壁市淇县一带），命霍叔姬处驻守殷商北部的邶邑（今河南安阳市汤阴县南）。他们的任务主要是负责监视殷商旧族的活动，以防他们叛乱。史称“三监”。
这年秋天，武王姬发带人到管国（管叔姬鲜的封国，今河南郑州市一带）去打猎，并了解当地的民情。他看到有许多田野荒芜，村庄焚毁，残砖断瓦，满目凄凉的景象时，心中十分沉痛。咳，这一切都是因为战争所造成的啊！他仿佛又看见了战场上尸骨如山，荒野里饿殍遍地的情景，而这一切都与他发动灭商的战争有关联。如今天下虽然安定了，可他心里却不安起来，那成千上万无辜的灵魂如今都在哪里呢？他们会不会恨怨于我呢？
姬发从管国归来就病倒了，病情很重。他经常做一些恶梦，梦见有无数的恶鬼向他索命，每次都惊出一身的冷汗，醒来后久久不能入睡。他的灵魂日夜得不到安宁，精神疲惫，身心日益憔悴。他的弟弟周公姬旦很为兄长担心，亲自动手修筑了三座祭坛，并以自身为抵押，请求三王（太王、王季、文王）把疾病和死亡降在自己身上，他愿意代替武王去死，盼望武王能早日康复。也许是他的真诚感动了祖宗，武王的病情果然好转。
武王十三年（丁酉，前1044），姬发的病虽有好转，身体仍十分衰弱。有巫者说武王之病是因为王宫里有鬼魂作崇，只有迁都才能把这些鬼魂甩掉。姬发信以为真，立刻下令迁都于镐京（今陕西西安市长安区西沣河东岸斗门镇一带）。此后，西周人便把丰京称作西都，把镐京称作东都。
迁都后，姬发病情果然大有好转。于是，他便在东都大封诸侯。封太公姜尚于齐，为齐候，都于营丘（今山东淄博市北）；封弟弟周公姬旦于鲁，为鲁侯，都于曲阜（今山东曲阜市）；封弟弟召公姬奭于燕，为燕侯，都于蓟城（今北京市西南宣武区一带）。他一口气封了七十多个诸侯国，他的同胞兄弟封国有十五个，其它姬姓国有四十个。其余的异姓诸侯，大多数都是炎帝和黄帝的后裔，他们的封国一般都很小。
这年冬天，周武王姬发命将九鼎迁于洛邑（今河南洛阳市东），他打算在洛邑修建一处更加豪华的都城，然后将国都迁到那里。他认为丰、镐两都虽然是西周王朝的发祥之地，但西部毕竟土地脊薄，经济落后，而洛邑地处中原，土地肥沃，人民富庶，那里才是建立国都的最理想之地。
武王十四年（戊戌，前1043）春，箕子（姓子，名胥余，商纣王的庶兄，为商朝太师）来朝见周武王。武王问他殷商为什么会灭亡，箕子没有回答。武王又问他安定国家的道法，箕子便向他介绍了“洪范九畴”。史官记录了箕子当时谈话的全部内容，写成了我国古代政治思想史上的第一部重要文献《洪范》（见《尚书，周书，洪范》）。
夏四月，姬发病情再次加重，他自知死期将近，便召集文武大臣，传旨立世子姬颂为太子，正位东宫。
这年秋天，靠近东海的蒲姑国（今山东滨州市博兴县东南）不肯降周，姬发很愤怒，病中仍命周公姬旦率兵征伐，灭掉蒲姑国，杀死了许多蒲姑百姓，幸存者皆收为官奴。
冬十二月，周武王病死于镐京宫中。
姬发生于商王帝乙六年（前1096），四十二岁即位称王，五十一岁灭商，为王十年，为周天子四年，共在位虚记十五年（《史记，周本纪》），卒于武王十四年（前1043），终年五十四岁。死后葬在毕邑周武王墓（今陕西咸阳市东北周陵乡），尊号周武王。古书上说“克定祸乱曰武”，故谥号为“武王”。
周武王在位年表
前1056（乙酉）元年
前1055（丙戌）二年
前10574（丁亥）三年
前1053（戊子）四年
前1052（己丑）五年
前1051（庚寅）六年
前1050（辛卯）七年
前1049（壬辰）八年
前1048（癸巳）九年
前1047（甲午）十年
前1046（乙未）十一年
前1045（丙申）十二年
前1044（丁酉）十三年
前1043（戊戌）十四年