孫武在幫助闔閭西破強楚的同時，計劃征服越國。公元前496年，闔閭聽說越王允常去世，新即位的越王勾踐年輕稚弱，越國國內不大穩定，認為機不可失，時不再來，便不聽孫武等人的勸告，不等準備工作全部就緒，就倉猝出兵，想要擊敗越國。不料，勾踐整頓隊伍，主動迎戰，兩軍相遇於吳越邊境的檇李(今浙江嘉興縣西南)。勾踐施展巧計，他派死刑犯首先出陣，排成三行，把劍放在脖子上，一個個陳述表演後，自盡於陣前。吳國士兵不知那是一個個罪犯，居然看得忘了神，傻了眼，越軍乘機發動衝鋒，吳軍倉皇敗退，闔閭也傷重身亡。
闔閭去世後，由太子夫差繼承王位，孫武和伍子胥整頓軍備，以輔佐夫差完成報仇雪恥大業。公元前494年春天，勾踐調集軍隊從水上向吳國進發，夫差率10萬精兵迎戰於夫椒(今江蘇吳縣西南太湖邊)，在孫武、伍子胥的策劃下，吳軍在夜間布置了許多詐兵，分為兩翼，高舉火把，隻見在黑暗的夜幕中火光連成一片，迅速向越軍陣地移動，殺聲震天，越軍驚恐萬狀，軍心動搖，吳軍乘勢總攻，大敗越軍，勾踐在吳軍的追擊下帶著5000名甲士跑到會稽(今浙江紹興市東南)上的一個小城中憑險抵抗，由於吳軍團團包圍，勾踐隻得向吳屈辱求和，夫差不聽伍子胥勸阻，同意了勾踐的求和要求。
吳國的爭霸活動在南方地區取得勝利後，便向北方中原地區進逼，公元前485年，夫差聯合魯國，大敗齊軍。公元前482年，夫差又率領著數萬精兵，由水路北上，到達黃池(今河南封丘縣南)，與晉、魯等諸侯國君會盟。吳王夫差在這次盟會上，以強大的軍事力量為後盾，爭得霸主的地位。孫武雖沒有直接參加攻齊取勝、與晉爭霸兩事，但在此前孫武精心訓練軍隊和製定軍事謀略，對夫差建立霸業有不可抹煞的巨大貢獻。
隨著吳國霸業的蒸蒸日上，夫差漸漸自以為是，不納忠言。聽信奸臣的挑拔，不僅不理睬伍子胥的苦諫，反而製造借口，逼其自盡。孫武深知“飛鳥絕，良弓藏；狐兔盡，走狗烹”的道理，對伍子胥慘死的一幕十分寒心，於是便悄然歸隱，息影深山，根據自己訓練軍隊、指揮作戰的經驗，修訂其兵法13篇，使其更臻完善。
事情不出伍子胥所料，越王勾踐屈辱求和後，臥薪嚐膽，立誌報複，他十年生聚，十年教訓，使越國富足，越軍精悍。公元前482年，越軍乘吳軍主力聚集黃池與中原諸侯盟會、吳國國內兵力空虛之際，發兵襲擊吳國，攻入吳國國都，吳國遭此動難，便一蹶不振，由盛轉衰，延至公元前473年，正式被越國滅亡，夫差愧恨交加，自刎而死。孫武的由吳王統一華夏的夢想，也就成為了泡影。
孫子之所以被後人尊稱為“兵家之祖”、“兵聖”，除了其赫赫戰功以外，更主要的是他給後人留下了不少珍貴的論兵、論政的篇章，其中尤以流傳下來的《孫子兵法》最著名。《孫子兵法》，不但是我國最早的兵書，也不僅在軍事理論方麵達到了前無古人的高度，而且在軍事哲學方麵也堪稱民族智慧的結晶。三國時著名的政治家、軍事家曹操盛讚《孫子兵法》，他親自整理前人對《孫子兵法》的研究，作成簡明的“略解”，為後人學習運用《孫子兵法》提供方便。北宋時，《孫子兵法》列為《武經七書》之首，被譽為“兵學聖典”或“兵經”。領導中國革命取得勝利的******也曾高度評價說：“孫子的規律，知彼知己，百戰不殆，仍是科學的真理。”
《孫子兵法》不但影響了中國，而且被譯為英文、法文、德文、日文，成為國際間最著名的兵學典範之書。在1990年的海灣戰爭中，美國將軍斯瓦茨科夫使用最古老的《孫子兵法》中“重將治兵”的原則及名種謀略思想來驅動裝備著最現代化的戰爭武器取得了戰爭的勝利，斯瓦茨科夫也由此被譽為“將星奇才”。英國著名戰略家利德爾·哈特在《孫子兵法》英譯本序言中說：“2500多年前中國這位古代兵法家的思想、對於研究核時代的戰爭是很有幫助的”。
現在，《孫子兵法》不僅被運用於軍事領域，還被推廣運用於社會的各個領域，日本將他的兵法用到了商業方麵，尤其在企業經營管理中得到了廣泛的運用。由此來看，孫武被古今中外一致尊崇為“兵家之祖”是當之無愧的。