在移木取信的那一天，孝公稳居宫中，由卫鞅主持这次贵族大会。雍城南门聚满了城中的贵族和地主，形成了紧张对峙的两个集团。孝公派了大量士兵维护南门和北门以及它们之间的城中过道。
卫鞅宣布，只要贵族中有人能把一根三丈长的木头从南门搬到北门，就会得到十金的重赏。但整个一上午也没有人肯出来搬木头。卫鞅的随从不免有些着急。卫鞅发现，贵族中虽然没有人出来搬，但却也没人离去，于是派人告诉孝公多派军队，并增加赏金到五十金。
这个办法果然奏效。不一会，贵族中有一个年轻人就走了出来。在士兵的保护下，他很轻松地把木头搬到了南门并得到了五十金的重赏。卫鞅随即把他叫来，送到了孝公那里。贵族集团见有人敢出来搬木头，就一哄而散了。孝公让卫鞅抓住当初那些为了阻止别人移木而杀人的贵族，给他们治了杀人的死罪，对因支持变法而被杀的贵族给予了很优厚的抚恤。
事后，赵良对卫鞅说，你们明明可以直接宣布变法令，还很虚伪地搞一番表决，让很多人白白地送死。卫鞅说，立木取信毕竟是取决于民意，如果确实无人搬木，那么新法也不会颁布。如果说这是虚伪，那么这样的虚伪还是要讲的。
秦孝公六年（公元前356年），孝公任命卫鞅为左庶长，下变法令。
新法施行没有几年，秦国就已道不拾遗，山无盗贼，家给人足。民勇于公战，怯于私斗，乡邑大治。
秦孝公在第一次改革后，秦国的国力比献公时更富强了。孝公十年，秦国趁着魏国与齐赵间的大战，向东进攻魏国，一直打过黄河，占领了魏国的旧都安邑，收复了被魏国占领的河西地。
秦孝公十二年（公元前350年），孝公进行第二次变法，这次变法包括，迁都咸阳，废井田制，统一度量衡，设县置。
同年，孝公诏令卫鞅营咸阳，筑冀阙。咸阳故城亦名渭城，在咸阳县东15里。次年，孝公迁都咸阳。不久，秦国初在县置有定额之秩吏，即规定县令和县长的俸禄，按户按口征收军赋，其郡县组织日趋完备。秦孝公积极支持卫鞅变法。此后，在秦国确立了封建制度，使秦迅速成为政治制度先进、经济发达、军力强盛的强国。
由于贵族中还有一些人因为与孝公的近亲关系，而屡屡犯法。孝公决定用至亲至贵之人试刀，以表明自己对违法者严惩不贷的决心。前346年，太子驷犯法，刑其傅公子虔，于是“法大用，秦人治”。
孝公把太子驷绳之以法，交给卫鞅法办。此事立即传遍了雍都，人人都在关注。有很多人替太子求情，但卫鞅仍然坚持法办。卫鞅依照秦律法的规定，判定太子驷因法定年龄不足，由富有监护义务的太子师公孙贾和太子傅公子虔代罚。卫鞅依法判处公子虔劓，公孙贾黥。公子虔是孝公的异母哥哥，是孝公兄弟中最有威信的人，是秦国公室贵族的核心人物。公孙贾则是雍都的奴隶主贵族的领袖人物。当初，孝公为了安抚公室贵族和雍都大贵族，任命公子虔和公孙贾担任太子的傅和师这两个极为尊贵的职务。而现在，孝公为了敲山镇虎，以处理太子的名义，将最难治理的公室贵族和雍都大贵族的代表人物法办，对推行秦国的法治起了很大的作用。
事后，太子驷的异母弟公子疾安慰太子驷，说卫鞅真是胆大包天，敢动太子。太子驷说，卫鞅只不过是父亲的一个傀儡，没有父亲的支持，卫鞅极易铲除。此次受罚，父亲并不是针对自己，自己只不过是面子上有些过不去罢了。
孝公的第二次改革，是一次更彻底的改革。很快，秦国又恢复了秦穆公和秦献公时的强大。孝公十九年，天子致伯。孝公二十年（公元前342年），诸侯毕贺。前341年，秦军攻魏西鄙。次年，孝公在卫鞅策划下复攻魏，欲据河山之固，东向以制诸侯，成帝王之业。同年，卫鞅诱执魏军大将公子邛，大败魏军，迫魏王献部分河西地以求和。
秦孝公二十四年（公元前338年），孝公患不治之症，自知不久于人世。时商君鞅来探视，孝公以传国试之。商君鞅拒绝。在孝公朝，卫鞅是一人之下的重臣，此时已被封为商君。孝公以卫鞅大破魏将公子昂之功，封卫鞅为商君，赐给卫鞅商於十五邑，于是卫鞅又被称为商鞅。孝公担心自己死后，太子驷驾御不了商鞅，反受其制。故以传国试商鞅，商鞅但凡稍有犹豫，有接受之意，孝公就会立刻除掉商鞅。孝公对杀死商鞅并不难过，只是不想担负诛杀功臣的恶名。
孝公在弥留之际，只留太子驷在身边，久久凝视窗外黄鸟。太子驷明白父亲的意思，轻轻吟唱黄鸟诗，孝公才放心地闭上了眼睛，时年四十三岁。
孝公死后不久，太子驷诛杀了商鞅和公子虔、公孙贾。太子驷就是后来的秦惠文王。
秦献公生孝公的时候，已经四十三岁。孝公虽然聪明过人，但却自幼身体羸弱。成年后，又沉溺于景监等人之美，身体愈发不堪，最终英年早逝。