公元前310年，秦武王蕩即位。此時，秦國形勢很好，韓、魏、齊、楚、趙幾個大國都賓從于秦。秦武王雖然重武好戰，但并不拙于心計，他即位後就首先緻力于鞏固後方和整頓内政。秦武王元年，他親自接見越國使者，與越國達成夾擊楚國的密約，以此制楚。越國在勾踐滅吳後成為東南大國，國力強盛，此時是僅次于楚國的第二大國。楚、越水土相接，人文相近，彼此以為害，一直都在謀劃消滅對方。同年，他與魏王在臨晉相會，以鞏固秦魏聯盟。秦武王元年，蜀相陳莊作亂，殺死蜀侯通國。秦武王派甘茂平定蜀國叛亂，誅殺陳莊，并派兵攻打義渠、丹、黎等少數民族，以確定秦國後方的安定。
在惠文王統治時期，張儀為相。張儀四處遊說，鼓吹連橫，破壞合縱。惠文王對張儀的遊說十分欣賞，封他為武信君。但武王是個看重實力、不喜智詐的主兒，對張儀的做法很不滿意。秦國許多大臣也十分讨厭張儀，向武王進言：張儀不講信用，賣國以求榮，秦用這樣的人，是會被天下恥笑的。此時，各國聽說武王不信任張儀，都不願意再同秦國連橫，齊國甚至要捉住張儀，置之死地而後快。張儀見此情況，主動向武王要求去秦至魏，于是武王便将張儀送到魏國。張儀在魏國任相一年後死于魏。
秦武王是個很有抱負的人，他恥于與六國為伍，見六國都設有相國一職，便把秦國的相國一職，改稱為丞相。秦武王二年（前309年），秦武王在秦國設定丞相官位，設左右丞相各一人，任命甘茂為丞相兼領上将軍，樗裡疾為右丞相。命甘茂等更修田律、修改封疆、疏通河道、築堤修橋。
随着秦國的日益強大，武王野心也随之膨脹，他不僅要當各諸侯國的盟主，而且十分向往周天子的寶座，盡管這個“天子”早已是有名無實的傀儡。武王曾經說：若讓我的車騎到三川“窺周室，死不恨矣”。而要窺周室，必須經過中原大地——南韓的土地，因為在黃河及伊水、洛水之間，韓有三川郡，周王畿也在郡内。是以，在公元前308年，武王派左丞相甘茂率兵攻宜陽（河南宜陽縣）。宜陽是中原重鎮，甘茂出兵前，要武王保證相信他，武王與甘茂立下誓言：絕不聽别人讒言，甘茂才出兵宜陽。秦軍在宜陽五個月，攻之不下。樗裡疾等人果然在武王面前說甘茂的壞話，武王欲罷兵，甘茂提醒武王事前的保證，武王才下決心增兵，使甘茂大舉進攻。結果，于次年攻下宜陽，斬首六萬級，同時攻取了河對岸的武遂并築城。
攻取宜陽後，武王派樗裡疾以車百乘去觐見周天子。周天子見秦國日強，不敢不曲意逢迎。秦國勢力深入到中原，并在周王室前耀武揚威，使得武王十分得意。
秦起西垂，多戎患，故民風樸實堅悍，尚氣概，先勇力。讀《小戎》《驷鐵》《無衣》諸詩，其風聲氣俗由來已經。商君資之更法，以強兵力農，卒立秦大一統之基。悼武王有力，以身率，尚武之風益盛。上有所好，下必有甚焉者矣。秦桓公時有力人杜回，悼武王有力好戲，力士任鄙、烏獲、孟贲皆至大官。
任鄙多力。聞武王好力，叩關自鬻。穰侯與之善。昭王十三年，穰為相，舉以為漢中守。與樗裡疾齊名，一以智，一以力也。秦人為之諺曰：“力則任鄙，智則樗裡。”
烏獲，古力人，而秦烏獲慕以為名。能舉千鈞之重。嘗從武王至洛陽，舉周鼎，兩目血出。行年八十而求扶持。
孟贲，衛人。能生拔牛角。水行不避蛟龍，陸行不避兕虎。發怒吐氣，聲湯動天。曾過河而先其伍。船人怒，以楫糾其頭。中河，贲瞋目而視船人，發植，目裂，鬓指，舟中之人盡揚播入河。人謂贲曰：“生乎？勇乎？”曰：“勇。”“貴乎？勇乎？”曰：“勇。”“富乎？勇乎？” 曰：“勇。”然聞軍令則懼。孟贲為官尊顯。
武王自己也有一身蠻力，因為向往着象征周天子權位的周鼎，是以常常以舉鼎為戲。秦武王四年（前307年），武王與孟贲比賽舉“龍文赤鼎”，結果大鼎脫手，砸斷胫骨，至當年八月竟是以死去，年僅23歲。因武王之死，孟贲被族誅。贲雖死于法，而始皇帝時猶象而祀之。
雄心勃勃的武王，因好勇逞能死于舉重比賽，在王位僅四年。司馬遷說：“武王有力好戲”。賈誼評價道：“孝公既沒，惠文、武、昭襄蒙故業，因遺策，南取漢中，西舉巴、蜀，東割膏腴之地，北收要害之郡。”