孙武受命为大将以后，加紧训练吴国军队。在孙武的严格训练下，吴国军士的军事素质有了明显的提高。就在公元前512年，吴王阖闾、伍子胥和孙武，指挥吴军攻克了楚的属国钟吾国(今江苏宿迁东北)、舒国(今安徽庐江县西)。这时吴王阖想长驱直入攻克楚都郢(今湖北江陵县纪南城)。孙武认为这样不妥，便劝吴王阖闾：“楚军是天下的一支强敌，非舒国和钟吾国能比的。我军已连灭二国，人困马乏，军资耗费严重，不如暂且收兵，回师养精蓄锐，等待更好的机会。”吴王听从了孙武的劝告，下令回师。伍子胥也完全同意孙武的主张，并向吴王献策说：“我军人疲马乏，不宜远征。但是，我们可以设法使楚人疲困。”于是伍子胥和孙武共同商定了一套扰楚的计策，即派出三队人马，轮番袭扰楚国。当吴国的第一支军队袭击楚境的时候，楚国见来势不小，便全力派兵迎击。然而楚军出动以后，吴军却主动撤了回去，结果楚军扑了空，白跑一趟。可是楚军刚返回，吴国的第二支军队又攻入了楚境。如此轮番袭扰，弄得楚国疲于应付，耗资严重。这样，吴国扰楚的计策大为奏效，楚国劳师伤财，属国纷纷叛离，已经处在十分不利的形势之下。公元前506年，吴国征伐楚国的机会终于来临了。这年夏天，晋国支持蔡国灭掉了楚国的属国沈国，于是楚国发兵攻打蔡国，为沈国报仇。备受楚国侵凌的蔡国和唐国主动与吴国通好，希望联合吴国共同攻打楚国。于是在这年冬天，吴王阖闾御驾亲征，以孙武、伍子胥等人为大将，率三万精兵，并联合唐蔡两国，乘坐战船，溯准而上，直趋蔡国与楚国交战。楚军见势不妙，就放弃了对蔡国的围攻，收缩部队，调集主力，率领20万大军以汉水为界，加紧设防，抵抗吴军的进攻。不料孙武突然改变了沿淮河进军的路线，放弃战船，改从陆路进攻，直插楚国府地。
伍子胥问孙武：“吴军习于水性，善于水战，为何改从陆路进攻？”孙武告诉他：“兵贵神速，应该走别人想不到的路，这样才能给敌人措手不及。逆水而上，行动迟缓，楚军必然加强防备，那样我们就很难破敌了。”伍子胥听了连连点头称是。就这样，孙武在三万大军中精选三千士兵为前阵，身披坚甲，手执利器，接连大败楚军。吴军在五战五捷之后，终于在旧历十一月二十八日攻占楚国都城郢。楚昭王见大势已去，带着妹妹仓皇出逃。
在这场吴楚大战中，孙武指挥吴国3万军队攻打楚国20万大军，五战克郢，获得全胜，创造了以少胜多的战例。这是孙武军事生涯中最辉煌的一次。
四、南征北战
孙武在帮助阖闾西破强楚的同时，已经开始计划征服越国。越国是吴国南边的一个侯国，建都会稽，也就是今天的绍兴。它虽与吴国相邻，但素来不和。吴王阖闾既然要称霸天下，就必须征服越国。
公元前496年，吴王阖闾听说越王允常去世，新即位的越王勾践年轻稚弱，越国国内不太稳定，认为电动机已到，便不听孙武等人的劝告，不等准备工作全部做好，就仓猝出兵，想要一举击败越国。不曾料想，越王勾践整顿队伍，主动出击迎战，两军相遇于吴越边境。勾践巧施计策，把死刑犯从军队中拉出，组成一队人马先行出阵，排成三行，把剑架在脖子上，一个个慷慨陈词后自刭于阵前。吴军士兵不知眼前的越兵都是死刑犯，看到这种情况都吓呆了，居然忘记了两军正在对阵，身处险境。结果越军趁机发动进攻，吴军丢盔弃甲，仓皇败退，阖闾也受重伤身亡。吴王阖闾死于伐越之战后，其子夫差即位，这就是吴王夫差。孙武和伍子胥整顿军备，加紧练兵，以辅佐吴王夫差完成报仇雪耻的大业，征服越国。
公元前494年春天，勾践调集军队从水路出发，进攻吴国。吴王夫差率10万精兵迎战于夫椒(今江苏吴县西南太湖边)。在孙武、伍子胥的精心策划下，吴军在晚间布置了许多诈兵，分成两队，高举火把，黑暗中火光连成一片，喊声震天，迅速向越军阵地移动。越军见状，不了解情况，惊恐万状，军心发生了动摇。吴国大军乘势发动进攻，结果越军大败。勾践带着5000甲兵仓皇逃窜，最后躲进会稽上的一个小城中坚守不出。但是吴军将小城团团包围，死死围困，最后越王勾践水断粮绝，被逼出城投降，屈辱求和。吴王夫差不听孙武、伍子胥等人的劝阻，接受了越王勾践的求和要求，为自己留下了后患。
吴国的争霸活动在南方地区取得胜利后，便向北方的中原地区进逼，不久便征服了晋、鲁等国。便在诸侯会盟上，吴王夫差以强大的军事力量为后盾，取得了霸主地位，吴国的强盛已达到了顶峰。
吴国在军事上的辉煌，是同杰出的军事家孙武分不开的。西汉伟大的史学家司马迁在总结孙武一生的时候，写下了这样的话：阖闾知道孙武能用兵，最终任他为将。吴国向西击破强大的楚国，占领了楚国的郢都；向北威震齐国、晋国，使吴国在诸侯中名声大振，孙子是有很大功劳的。吴国任用孙武为将，申明军法，严肃赏罚，军成大振，终于称霸诸侯。
五、兵书传世
随着吴国霸业的完成，吴王夫差渐渐骄奢淫逸起来，安于享乐，不思进取。老臣伍子胥多次对其进行劝谏，吴王夫差不但不听，反而嫌伍子胥呆在身边，碍手碍脚，于是找借口逼迫伍子胥自杀了。伍子胥的惨死令孙武触目惊心，于是悄然归隐，根据自己多年在战争中积累起来的经验，重新修订以前写的兵法，成书十三篇，这就是流传至今的《孙子兵法》。
过去人们曾对(《孙子兵法》是否为孙武所着存在疑问，1972年在山东临沂银雀山发掘的两座汉代墓葬中同时发现了用竹简写成的《孙子兵法》和《孙膑兵法》，最终证明《孙子兵法》为孙武所着。这短短的十三篇五千余字的兵书，体现了孙武完整的军事思想体系，确立了他在春秋末期思想界中与孔子和老子并列的地位。
在这部兵书中，孙武提出了许多重要的命题，如“知彼知己，百战不殆”的名言，至今仍为大家经常引用。他认为，在战争中如果对敌人不了解，也对自己不熟悉，那么只能打败仗；相反，如果在战争中明了敌我双方的情况，那么就能立于不败之地。孙武的这个，成了千百年来许多军事家的座右铭。毛泽东对于这个论断给予了高度的评价，他说：“孙子的‘知彼知己，百战不殆’，乃是科学的真理。”
《孙子兵法》各种译本此外，孙武还强调战略战术的灵活运用。他说：“作战没有固定的方式，就像水没有固定的形态一样。能根据敌情变化而取胜的，就是用兵如神。”
孙武的军事理论深深影响了后世，被古今中外的军事家一致尊为“兵家之祖”。而后来战国时代的吴起、孙膑、尉缭等众多的军事家都非常推崇孙武。包括三国时代的着名政治家、军事家曹操也盛赞孙武的《孙子兵法》，并亲自整理了前人对《孙子兵法》的研究，作出了简明的“略解”，为后人学习并运用《孙子兵法》提供了方便。北宋神宗时候，《孙子兵法》被列为《五经七书》之首。到了当今时代更是兴起了研究《孙子兵法》的热潮。
《孙子兵法》不仅在国内影响巨大，在国际上也享有盛誉。大约在公元7世纪，《孙子兵法》首先东传到日本，接着又传到朝鲜。18世纪以后，《孙子兵法》先后被译成英、法、德、俄、捷等多国文字，国际上认为它是“世界古代第一部兵书”。进入21世纪的今天，《孙子兵法》在英美等国家竟然出现了热销的局面，据2002年美国《洛杉矶时报》的一篇文章报道，出版《孙子兵法》英译本的牛津大学出版社美国发言人说，该书一直名列畅销书龙虎榜。
随着时代的进步，近现代战争使用了许多新式的武器，战争的方式和条件已经与古代大不相同。但是，《孙子兵法》所论述的战争的基本原则却并没有因为时代的发展而过时，所以它仍然受到军事家的普遍推崇，美国着名的西点军校就将《孙子兵法》列为必读教材之一。
据说，在日本的一些大公司中，高层管理人员必须熟读《孙子兵法》，他们认为这是一部“商战圣经”，是任何人都必须学习的一本书。美国的小说家詹姆斯·克拉维尔在为美国出版的《孙子兵法》所作的序言中有这样一段热情洋溢的话：“所有的现役军官，所有的政治家和政府工作人员，所有的高中和大学学生，都要把《孙子兵法》作为必读教材。”现在《孙子兵法》不仅在军事领域，而且在政冶、经济和体育等方面，也都受到了人们的关注和重视。