。武王九年东征到盟津时，周公一直陪同。十一年，他们攻打纣王，到了牧野，周公协助武王，宣读了牧誓。他们攻破了殷商国，进入商宫，杀了纣王后，周公执大钺，召公执小钺，夹在武王身边，向天地和殷民宣告了纣王的罪行。释放了被箕子关押的人。封纣王的儿子武庚禄父，任命管叔和蔡叔做他的师傅，继续传承殷商的祭祀。给功臣们以同姓的封地。周公旦被封在少昊发展起来的曲阜地方，称为鲁公。周公不接受封地，留下来辅佐武王。
武王克殷二年，天下还没有安定，武王生病了，危重不安，群臣都很担心，太公和召公就一起进行卜筮。周公说：“现在还不能让我代替先王。”于是周公自己扮演起先王，设立了三座祭坛，周公面朝北立在中间的祭坛上，戴着玉璧执持玉圭，向太王、王季、文王祭拜。史策祝词说：“惟有您，先王文王，辛劳阻疾。如果您们三位先王在天上有责任负担在身的话，就让旦代替先王的身份去完成吧。旦聪明多才，懂得事奉神灵。所以，王发不如旦多才多能，不能事奉神灵。这样就向上天请求命令，保佑四方，使你的子孙能够稳定处置下土地上的事务，四方的人民都无不敬畏。愿你们天降祯祥，我先王也会永远有所依归。现在，我就投靠于元龟，如果你们接受我的请求，我就把璧和圭还给你们，等待你们的命令。如果你们不接受我的请求，我就把璧和圭收起来。”周公已经让史策向太王、王季、文王宣告了他希望代替武王的事情，然后就开始预测卜筮。所有卜筮的人都说是吉利的，周公看着卜书，也认为是吉利的。周公很高兴，解开了玉籥，书信悦目地出现了。周公去祝贺复原的武王，说：“王应该没事了。旦刚刚接受了三位先王的命令，必将长久如愿。这条道路能够记住我这个人。”周公把他的那张巧妙的策文藏在金匣子里，告诫看护的人不敢说出来。第二天，武王康复了。
后来武王去世了，成王还很年幼，在强葆之中。周公担心天下听说武王去世而造反，于是周公即席登基代替成王，担任临时摄政。管叔及其兄弟流言说：“周公将对成王不利。”周公于是告诉太公望和召公奭说：“我之所以不辞谢绝代行政务，是因为担心天下会造反，无法向我先王太王、王季、文王报告。三位先王的忧劳已经担负了很久，现在才得以结束。武王过早去世，成王还年幼，我为此而这样做。然后我就代替成王，让我的儿子伯禽去鲁封地。周公告诫伯禽说：“我是文王之子，武王之弟，成王之叔伯。在天下，我也不算卑微。但是我一沐三抓头发，一餐三次吞咽，起床等待能人，仍然担心失去天下的贤人。你在鲁国，要谨慎，切勿让国家骄傲自大。”
周公旦作为周武王的弟弟和亲信辅佐，展现了他在历史中的伟大智慧和出色才能。他在国家政务上发挥了重要作用，积极参与战争，并在重要场合中宣读牧誓，向天地和人民宣告了纣王的罪行。他还协助解放被箕子关押的人，并任命了武庚禄父等人继承殷商的祭祀，给予功臣们同姓的封地。而当武王生病危重时，周公以自己的智慧和信仰代替先王进行卜筮，最终预测出吉利的结果，帮助武王康复。他不惜以自己的身份担任临时摄政，保护年幼的成王不受动摇。周公对国家的忠诚和智慧充满敬畏，以身作则，给予后人很好的榜样。