回到商后，汤觉得夏桀如此昏庸腐败，根本不能治理天下，于是坚定了起兵灭夏，取而代之的决心。在伊尹的协助下，商汤加快了灭夏的步伐，汤觉得时机成熟，想要发兵攻夏时，伊尹建议他先停止向夏桀朝贡，看夏桀的反应，到时候再决定发不发兵。结果，夏桀大怒，下令九夷发兵讨伐商。伊尹说：“现在夏桀还能调动九夷的军队，不是我们发兵的时候。”于是，商汤假意向桀赔罪，并恢复了朝贡，静待进攻时机的同时，加紧壮大自己的实力。

过了一年，商汤再次停止向桀朝贡，但是这次九夷的部落因为不满于桀的欺压，已经纷纷叛离夏朝，不听桀的调遣了。伊尹说：“是时候讨伐夏桀了！”

于是，汤把将士们召集起来进行发兵讨夏的誓师大会，他豪情壮烈地说，夏桀残暴不仁，百姓深受其苦，现在自己是奉老天的旨意才灭亡夏朝的，希望大家同心协力，推翻腐败的夏朝。汤在誓师大会上的话被管文书的官员记录下来，那就是《尚书·汤誓》。

汤策马疆场，先灭掉葛国，吞并了夏的十几个小属国和部落，进而带领将士们攻破了桀的羽翼侯国韦国和顾国，击败了昆吾国。这样一来，以商的都城亳邑为中心，商的面积扩大到了方圆数百里的广大地区。接着，汤率领着诸侯国朝夏的重镇鸣条进发，攻打夏都了。

商军很快逼近了夏都，夏国的百姓早就想推翻夏桀的统治了，听说商军来攻，各个欢呼雀跃，纷纷积极响应。夏桀这时才慌了神，也顾不得饮酒作乐了，赶紧调集军队，双方在鸣条（今河南开封丘东）展开大战。商的军队个个勇猛无比，势不可挡。夏军士兵都不愿为暴君夏桀卖命，早就军心涣散，很多人临阵脱逃，夏军不堪一击，很快溃不成军。桀见兵败如山倒，已经无力回天，仓皇逃入城内，带着妺喜和珍宝突围逃跑。商军紧追不舍，桀乘着一只小船渡江到了南巢（今安徽巢州），后来死在了那里。

商汤取得了彻底的胜利，然后统一全国，登上了君主之位。他颁布了一系列仁政措施，诸侯都愿意臣服，统治四百余年的夏王朝就此灭亡了。