秦孝公即位时，面对穆公以来秦国衰败停滞的局面，痛思变法强国之道，知人善任，支持商鞅进行两次变法，不仅恢复了秦穆公时代的辉煌，更使秦国一跃成为战国七雄之首。
前361年，秦献公在位二十四年后去世，21岁的年轻太子渠梁继位。当时中国的政治形势已经发生了翻天覆地的变化：东迁后的周王室苟延残喘，形同虚设，六个强大的诸侯国控制着周朝大部分疆土。六位霸主分别是：齐威王、楚宣王、魏惠王、燕悼王、韩哀侯、赵成侯。其中魏、楚两国与秦国接壤，魏秦之间战争频繁。除了这六国之外，还有淮水到泗水一带的十余个小国。
招募英才
秦献公即位之时，面临的是一个衰败几十年的烂摊子，问题多多。虽然秦献公曾经对内改革、对外征战，取得了一些成绩，但与秦穆公的辉煌时代相比还差得很远很远，河西之地仍然被魏国控制，各个诸侯国仍将秦视为“戎、狄”，甚至会盟也不邀请秦参加。
年轻的孝公面对秦国积贫积弱的局面，仔细思量变革强国的方法。他首先对民众施以恩惠，救济孤寡之人，以德政抚慰民众；同时招募兵士，推行论功行赏的法令。为了吸引更多有才之人，秦孝公发出《招贤令》，布告中说道：
“从前，我国先祖穆公在岐山、雍邑之间，对内施行德政、对外振兴武力，向东平定晋国之乱，夺取河西之地，将领土扩展到黄河边上；向西称霸戎狄，拓展疆土广达千里。所以周天子赐予秦国伯爵的称号，中原诸侯国也都争着向我国祝贺。穆公为我们后世子孙创立了辉煌的荣耀与地位，但到了厉公、躁公、简公、出子的时候，由于王权的不稳定，造成了国内矛盾重重，因此也没有力量对外用心，结果丢失了河西之地，诸侯国对我们也由尊敬转为轻视，这真是我国莫大的耻辱啊！献公即位以来，加强边界的防卫能力，并将都城迁到了栎阳，为的是要东征，收复穆公时代的疆土，重建穆公时代的政令与威势。寡人接任后，每次想到先君的心意，就为自己没有完成先祖的志向而感到悲痛。宾客和群臣中若谁有高明的计策，能使我秦国强大起来，我就拜他为高官，赐给他土地，使他成为秦国的贵族！”这一次，秦孝公终于找到了协助自己变法图强的杰出人物——商鞅。
变法图强
在秦孝公的支持下，商鞅从前359年开始了变法。首先，奖励耕战。凡是专心本业，好好种粮、织布的人可以免除徭役；凡是有军功的人可以按照军功大小获得爵位。其次，开阡陌封疆，废除原有的土地国有制度，而施行土地私有；同时强化“什伍制度”，实行连坐制。
商鞅运用“铁血暴力”来推动这次变法，凡是反对变法的都坚决镇压，对议论法令、违反法令者一律处以酷刑。当时，太子的两位老师公子虔和公孙贾反对变法，挑动太子驷犯法，想要破坏变法。商鞅知道之后，告诉孝公：“法令之所以难以执行，就是因为上面的人不遵守！”孝公完全赞同商鞅的看法，就让商鞅依律处罚这两位太傅，割掉其中一位太傅的鼻子，在另外一位脸上刺了字。这件事说明了孝公是一个毫不徇私、坚定变法的君主。
第一次变法推行了10年，就取得了很大成绩，孝公大喜，愈加重视商鞅，命他为大良造，继续推行第二次变法。这次变法期间，秦国于孝公十二年（前350）将都城从栎阳迁到了咸阳（故地在今陕西咸阳市东北），目的非常明显：想要东进图霸。秦献公时期曾经对魏作战取得了一些胜利，收回了部分的河西之地，将秦魏斗争的中心向东推至函谷关以东，这样，处在关中平原东部的栎阳就显得位置偏北了，不利于秦国东进争霸。而咸阳北依高原，近临渭河，交通便利，物产丰富，方便秦国向东的战略扩张，所以商鞅建议孝公进行迁都。除此之外，商鞅也进行了赋税改革与统一度量衡。
富民强兵
商鞅变法改变了秦国原来积贫积弱的局面，秦国日益富强，百姓都非常高兴，路上没有人捡了别人的东西据为己有，也没了盗贼，老百姓也勇于为国家打仗，不敢为私利而争斗，国家政局稳定。
随着内部日益富强，秦国在对外战争方面也开始转败为胜。前358年，孝公在位第四年，秦国便在西山大败韩国军队。此战改变了其他国家对秦国的看法，不敢再将秦国看做“戎狄”了。
四年后，秦国趁着魏赵相争的时候袭击魏国，又取得一次大胜。这一年，赵国进军卫国，企图迫使卫国归向赵国，然而卫国以前是魏国的附属国，这自然引起了魏国对赵国的不满。魏国就派兵围攻赵国都城邯郸，赵国告急。秦国趁魏国集中兵力进攻邯郸的时候从后面袭击魏国，在元里（故地在今陕西澄城）大胜魏军，攻取了魏国的少梁（故地在今陕西韩城南）。
元里一战之后，魏国忙于应付东边的齐国与赵国，后方空虚，正好又给了秦国攻占的机会。秦军直奔魏国都城安邑，迫使安邑（故地在今山西夏县北）投降。魏国难以同时应付齐、赵、秦三国的同时侵扰，而齐国此时也在襄陵（故地在今山西襄汾东）一战中遭到失败，魏齐两国都无力再战，于是齐、楚、赵、韩、魏互相议和，暂时休战。然而，秦国并没有停止进攻魏国。前351年，秦军在魏国的固阳（故地在今内蒙古包头）大败魏军，再一次获胜。前340年，齐赵两国重新联手攻魏，趁此机会，秦孝公派商鞅攻打魏国西侧。魏国派公子迎战商鞅，商鞅耍诈，他先谎称秦国要与魏国议和，派人邀请公子来自己营中商谈秦魏两国和平之道，在饮酒间却将公子擒捕，接着派兵袭击魏营，没有主将的魏军自然大败。这样，魏国受不住屡屡惨败，不敢再战，只得将河西一部分土地还给秦国。
自此，孝公实现了自己在《求贤令》中所写的“强秦”与“复穆公之地”，同时掌握了黄河天堑，打开了东进的门户，为后来秦国一统天下的霸业奠定了基础。
秦孝公在位二十四年后去世，死时正值45岁盛年时期，这可能与他过度劳累有关。孝公死后，商鞅因为失去了支持者，也迅速被打倒并被处以极刑。孝公变法的内容在秦国后世得以继承。
商鞅的智囊——尸佼
尸佼，后世尊称为尸子，战国时期魏国人（一说鲁国人）。商鞅入秦之后，尸佼以商鞅门客的身份参与了商鞅变法，为变法活动出谋划策，深受商鞅的信任。秦惠文王即位之后，商鞅在咸阳市被五牛分尸，尸佼担心连累到自己，潜逃到了蜀地，后病逝于蜀。在蜀地期间，尸佼著书立说，宣传自己的思想学说，为后世留下了一份丰厚的思想文化遗产——《尸子》。《尸子》一书原来有20多篇，6万多字，现在遗留下来的不过十二三。从现存的遗文看，他说：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”尸佼无疑是中国最早提出具有现代意义的时空观念的人。同时，尸佼对于空间观还作了进一步的论述。他说，“荆者，非无东西也，而谓之南，其南者多也。”这里说明荆地在中国具体方位坐标点，具有上下四方这一空间特征。但扩而言之，中国之东西南北四方，亦存在着各自的东西南北四方，说明每一坐标点上的方位，既是绝对的又是相对的，是绝对与相对的统一。可以说，尸佼是战国时期重要的思想家之一。
