孙武与伍子胥二人还合力为吴国制定了发展的战略，即以破楚为首要任务，继而使南面的越国臣服，尔后进图中原的争霸方略;并实施分师扰楚、疲楚的作战方针，使吴取得与楚争雄的主动权。
吴王阖庐三年（前 512），吴王准备攻楚，孙武认为吴国的百姓目前还处于疲惫贫苦的状态之中，不宜兴兵，请再等待。伍子胥则建议使用"疲楚"的办法对付楚国。具体的方法是∶把部队分为三军，每次用一军去袭击楚国的边境，当楚军出来抵挡我们就撤退，当楚军撤回我们就再去袭击，用这种"亟肆以疲之，多方以误之"的战法来疲惫楚军，消耗楚国的实力。阖庐采纳了这个意见，反复袭扰楚国达 6年之久，使楚军疲于奔命，为大举攻楚创造了条件。孙武和伍子胥还利用楚与唐、蔡两国之间的矛盾，联合唐、蔡袭击楚国。当年楚国与蔡、唐两国交战，楚国令尹子常便借蔡、唐两国战败而要求巨额贿赂，蔡、唐两国拒绝了他的要求，楚国便盛气凌人地拘留了这两国的国君，因此，蔡、唐两国对楚国可谓是恨之入骨。蔡、唐虽是小国，但居于楚的侧背，这就为吴军避开楚军正面，从其侧背作深远战略迂回提供了有利条件。
吴王阖庐九年（前 506），孙武与伍子胥辅佐阖庐大举攻楚，吴军乘船沿淮河西进，过洲来（今安徽凤台）之后便在淮汭（今河南潢川西北）舍舟登陆，沿准河以南继续前进，利用蔡、唐*队军**作先导，迅速通过楚国北部直向汉水挺进。这一年十一月十九日，吴楚两国列阵于柏举，吴王的弟弟夫概看出楚军毫无斗志，于是率领部卒 5000 人马，突然杀入楚军营中。楚军猝不及防，率军仓惶溃逃。
孙武得知夫概前军突袭成功，即令伍子胥、伯帮率部前去助战，自己则和吴王率大军接应。吴军势如破竹，一路穷追猛打。楚军死伤无数，就连统帅囊瓦都中箭负伤，险些丧命。
为了不给楚军以喘息之机，孙武指挥吴军迅速抢渡汉水，直捣郢都，终于在十一月二十八日将其攻陷。创造了春秋时期千里进军，攻占大国首都的战例。楚昭王见大势已去，只好带着妹妹和几个亲信，逃到随国（湖北随县）避难去了。
按照当初孙武与伍子胥定下来的争雄战略，解决了楚国，接下来的便是越国。
公元前496年，阖庐听说越王允常去世，新即位的越王勾践年轻且稚弱，就想借此出兵，趁越国新君即位政局不稳之际一举攻下越国。越王勾践知道吴国将对越国出兵，便出兵抵御，两军在吴越边境遭遇。然而，事情并不像吴王想象的那样轻松，不仅没有攻下越国，自己反而被越将重伤。越将灵姑浮以戈击阖庐，把阖庐的大脚趾斩伤。无法走路的阖庐后竟因伤势过重，不治而亡。实际上，吴王阖庐病逝，正是越国进取吴国的良机，但越王勾践认为，此战虽胜但自家的兵力却不足以灭吴，所以不宜穷追猛打，所以在击退吴军的进犯后，就罢兵回国了。阖庐去世后，太子夫差继位，他念念不忘父亲临终的遗言，立志要*仇报**雪恨。为加强军事力量，夫差在孙武、伍子胥等大臣的辅佐下，日日厉兵秣马，操练士兵。同时，他还努力积蓄钱粮，充实府库，制造*器武**，扩充*队军**，进行战争准备。
越王勾践见夫差如此，便想来个先发制人。公元前 494年春天，他调集*队军**，乘船从水上向吴国进发。面对越军来犯，吴王夫差马上调集精兵 10 万前往抵御。两军相遇于夫椒（今江苏吴县西南太湖边），吴军由伍子胥、孙武指挥，兵分两路，向越军袭来。越军抵挡不住，仓惶南撤。吴军紧迫不舍，在浙江（今钱塘江）边，再一次大败越军。
由此，越军陷入了一片混乱之中。勾践见越兵已无力抵挡吴军，便带着 5000残兵，跑到会稽山（今浙江绍兴市东南）上的一个小城中，企图依山凭险，固守山城。吴军此时正是群情激愤，他们将会稽山围了个水泄不通。后来粮尽水竭，在走投无路的情况下，勾践只好委屈求全，忍辱媾和。至此，夫差终于报了当年的杀父之仇。
在取得吴越之战胜利之后，孙武辞官归隐。孙武在练兵、作战的间隙，对自己当年呈献给阖庐的兵书进行修订，在退隐之后的有生之年，将自己的理论与这些年的实际经验进行比较，作理论性的反思。因此，《孙子兵法》虽成书于孙武见阖庐之前，但书中内容在后来多有增改，是孙武毕生对军事学进行思考与实践的结晶。故孙武在退隐后，有许多青年士人前去求学并传抄兵书。这样，《孙子兵法》就传到了各诸侯国。