穆公去世後，兒子康公即位。經過共公、桓公、景公、哀公、夷公、惠公、悼公，傳到厲共公繼位。厲共公三十四年（前443），發生了日食。這時已經進入了戰國 時期。厲共公去世後，他的兒子躁公繼位。又經過五代，獻公即位。因為頻繁更換君主，秦國無暇顧及征戰。在這期間，秦國的河西的土地被晉國奪去了不少。

獻公即位後，首先廢止了殉葬的制度。然後他安定邊境，並遷都櫟陽。四年正月庚寅日，孝公出生。十一年（前374），周朝太史簷（ｄāｎ，擔）拜見獻公說： 「周與秦本來是合在一起的，後來秦分了出去，分開五百年後又合在一起，合在一起十七年後，將會有稱霸統一天下的人出現。」

孝公即位時, 黃河和殽山以東有六個強國，秦孝公與齊威王、楚宣王、魏惠王、燕悼侯、韓哀侯、趙成侯並立。淮河、泗水之間有十多個藹小國。而楚國、魏國與秦國接壤。魏國為了抵 御他國，正在修築長城，長城從鄭縣築起，沿洛河北上，北邊據有上郡之地。楚國的土地則從漢中往南，據有巴郡和黔中。此時的周王室愈加衰微，諸侯之間用武力 相征伐，彼此爭殺吞併。因為秦國地處偏僻的雍州，不參加中原各國諸侯的盟會，所以諸侯們象對待夷狄一樣對待秦國。

孝公於是廣施恩德，救濟孤寡，招募戰士，明確了論功行賞的法令，並向全國發佈招募賢士的通告，希望可以重修穆公的政令。衛鞅聽說了，就來求見孝公。三年（前359），衛鞅勸說孝公 實行變法，鼓勵人口增殖，重農抑商，廢除世卿世祿制度，獎勵軍功，編製戶口，實行連坐之法,。孝公認為這個辦法很好。但甘龍、杜摯等人不同意，雙方為此而 爭辯起來。最後孝公採用了衛鞅的新法，百姓對此抱怨不休；但是過了三年，百姓反而覺得適應了。於是孝公任命衛鞅擔任左庶長。此事記載在《史記．商君列傳》 裡。

十二年（前350），衛鞅修造咸陽城，築起了公佈法令的門闕，秦國因此遷都到咸陽。並把各個小鄉小村合併為大縣，每縣設縣令一人，全國 共有四十一個縣。開闢田地，廢除了井田制下的縱橫交錯的田埂。這時秦國東邊的地界已經越過了洛水。十四年（前348），開始制定新的賦稅制度。十九年（前 343），天子賜予霸主稱號。二十年（前342），諸侯都來祝賀。秦國派公子少官率領軍隊與諸侯在逢澤會盟，朝見天子。二十二年（前340），秦孝公封衛 鞅為列侯，號為商君，所以又稱他為商鞅。

二十四年（前338），秦孝公去世，兒子惠文君繼位。當年，惠文君就殺了衛鞅。原來衛鞅剛在秦國施 行新法時，法令行不通，太子觸犯了禁令。衛鞅說：「法令行不通，根源起自國君的親族。國君果真要實行新法，就要從太子做起。太子不能受刺面的墨刑，就讓他 的師傅代受墨刑。」從此，法令順利施行，秦國治理得很好。等到孝公去世，太子登位，秦國的宗室大多怨恨衛鞅，衛鞅逃跑，後來被車裂而死，但新法卻並未廢止。

秦國自商鞅變法後，一躍成為戰國中期七國中實力最強的國家，於是向東擴展勢力。先是打敗了三晉，割取魏在河西的全部土地。後又向西、南、北擴充疆土，到公元前四世紀末，其疆土之大與楚國接近。

強大起來的秦國，首先向東方擴張領土。此後，秦不斷進擊三晉，又利用巴蜀互攻的機會，出兵佔領 了巴蜀全境，獲得了一個富庶的後方基地。
公元前316年，齊與楚結盟。為了破壞楚、齊聯盟，公元前313年，張儀出使楚國，使楚與齊絕交。當楚懷王察覺受騙，又發兵攻秦。秦軍在丹陽打敗楚軍，攻取楚國的漢中地六百里。張儀又說服韓、趙、燕與秦連橫。公元前299年，楚懷王受騙往秦被扣留，最後死於秦國。從此，楚國一蹶不振。

秦自孝公時商鞅變法，中經秦惠王、武王、昭王，一百多年間，建立了比較鞏固的中央集權統治。而且歷代秦王都非常注重水利和農業生產，獎勵軍功，軍隊裝備優良，又充分利用客卿為秦謀劃作戰，在諸侯國中越戰越強，終於打敗了東方各個強大的敵手，成為天下第一的強國。
秦孝文王立一年（前250年） 去世，秦莊襄王繼位，任用商人出身的呂不韋為丞相，第二年就率兵滅了東周，攻取了韓國的成皋、滎(xing2)陽，建三川郡。次年，秦軍擊趙，伐韓，在上黨設太原郡。莊襄王三年（前247年）死，十三歲的秦王政繼位，他就是後來的秦始皇。
秦王政任用尉繚、李斯等人，加緊統一的步伐，用金錢收買六國權臣，打亂六國的部署，連年發兵東征。

秦王政五年（前242年），秦軍攻魏，奪其酸棗等二十城，設東郡，又於秦王政六年（前241年）粉碎了楚、趙、魏、韓等國第四次，也是最後一次合縱對秦的軍 事進攻，還用反間計除掉了反秦最激烈的魏信陵君。至此，在疆土廣大兵強馬壯的秦國面前，東方六國君主形同於秦的郡縣長官。 秦王政九年（前238年），平毒之亂，嬴政親自執掌政權，隨即出動大軍，橫掃六國，史稱秦滅六國。秦於十七年（前230年）滅韓，二十二年（前225年） 滅魏，二十四年（前223年）滅楚，二十五年（前222年）滅燕、滅趙，二十六年（前221年）滅齊，終於建立了中國歷史上第一個統一的多民族的中央集權的國家，歷史翻開了新的一頁。