咸阳（今陕西省咸阳市东北）位于关中平原中部，北依高原，南临渭河，顺渭河而下可直入黄河，终南山与渭河之间可直通函谷关。为便于向函谷关以东发展，秦孝公于公元前350年命商鞅征调士卒，按照鲁国、卫国的国都规模修筑冀阙宫廷，营造新都，并于次年将国都从栎阳（今陕西省渭南市富平县东南）迁至咸阳，同时命商鞅在秦国国内进行第二次变法。

公元前338年，秦孝公去世，太子驷即位，即秦惠王。公子虔等人告发商鞅“欲反”，秦惠王下令逮捕商鞅。商鞅逃亡至边关，欲宿客舍，客舍主人不知他是商君，见他未带凭证，告以商君之法，留宿无凭证的客人是要治罪的。商鞅想到魏国去，但魏国因他曾生擒公子卬，拒绝他入境。

商鞅回秦后被迫潜回封邑商，发动邑兵攻打郑县（今陕西省华县）。秦惠文君派兵攻打，结果商鞅失败战亡。其尸身被带回咸阳，处以车裂后示众。秦惠文君同时下令诛灭商鞅全家。商鞅虽然被害，但新法并未被废除。

商鞅变法是中国古代一次成功的变革记为新发，他让秦国成为一个强大的国家，并且为以后秦国统一六国奠定了基础，而且确定了法治的思想。商鞅吸取了李悝、吴起等法家在魏、楚等国实行变法的经验，结合秦国的具体情况，对法家政策作了进一步发展，后来居上，变法取得了较大的成效。他进一步破除了井田制，扩大了亩制，重农抑商，奖励一家一户男耕女织的生产，鼓励垦荒，这就促进了秦国小农经济的发展。他普遍推行了县制，制定了法律，统一了度量衡制，建成了中央集权的君主政权。他禁止私斗，奖励军功，制定二十等爵制度，这有利于加强军队战斗力。他打击反对变法的旧贵族，并且“燔《诗》《书》而明法令”，使变法令得以贯彻执行。由于这一切，秦国很快富强起来，奠定了此后秦统一全中国的基础。正如汉代王充所说的：“商鞅相孝公，为秦开帝业。”经过商鞅变法，秦国经济上，改变了旧有的生产关系，废井田开阡陌，从根本上确立了土地私有制；政治上，打击并瓦解了旧的血缘宗法制度，使封建国家机制更加健全，中央集权制度的建设从此开始；军事上，奖励军功，达到了强兵的目的，极大的提高了军队的战斗力，发展成为战国后期最强大的封建国家，为秦的下一步的战略发展创造了有利的条件，为统一全国奠定了基础。

商鞅变法对此后秦国以及秦代的影响是十分深远的。云梦出土的《秦律》就是在这个变法的基础上修订、补充、累积而成。《秦律》也多处讲到连坐法，例如户籍登记有隐匿或不实，不但乡官要受罚，同“伍”的也要每户罚一盾，“皆迁之”（即罚戍边）。《秦律》也把镇压“盗贼”放在首要地位，并对轻罪用重刑。例如盗取一钱到二百二十钱的要“迁之”，盗取二百二十钱以上和六百六十钱以上要分别罚作刑徒，盗牛者要罚作刑徒，盗羊或猪的也有相当的惩处，甚至偷采别人桑叶不满一钱的也要“赀徭三旬”（即罚处徭役三十天）。对五人以上的“群盗”则追捕处罚更严。同时《秦律》还有许多对各种逃亡者追捕处罚的规定。