當二十一歲的秦孝公登上王位時，秦國的種種境況使他深感憤怒。雖然獻公時期已經進行了一些初步的變革，但由於一些反對勢力的破壞，制度貫徹得非常不徹底。同其它的諸侯國比起來，秦國就像是愚昧而落後的野蠻人。那些諸侯國不僅恥於同秦國來往，甚至連會盟也不讓秦國參加。於是，發憤圖強的秦孝公在做好了加強統治、增強軍事等各方面準備，又得到了從魏國趕來的商鞅以後，就在商鞅的鼓動下，開始了浩浩蕩蕩的的封建改革。
秦孝公根據商鞅的意見發佈的第一道變法政令是墾草令，也就是開墾荒地的命令。由於奴隸制的崩潰，許多的奴隸紛紛反抗逃亡，導致土地大片荒蕪。而且秦國本就疆域廣闊人煙稀少，有很多土地沒有開墾。為了增加收入，必須設法發展農業，所以秦國的改革，就首先從墾草令開始了。關於如何促使人們耕墾土地，商鞅主要從四個方面下手。第一是改善地稅制度，實行租稅制。朝廷根據農民收入的糧谷多少來徵收地稅，如此就能使農民的負擔趨於公平。第二是整頓政治制度，使官吏不敢胡作非為，加強了國家機關的主動性。第三則是壓制商人和商業行為，以便強迫所有的人都參加農業生產。最後就是實行愚民政策，使人們處於愚昧狀態，只知種地幹活。
除了墾草令外，公元前356年，商鞅被封為左庶長，又實行了戶籍制度的改革。他將全國人民編入戶籍,採用什伍連坐的方式,將人民用軍事的組織形式編制起來，並登記在戶籍之上。他規定：全國人民五家相互監視，發現有奸人應向官府告發，告發奸人的可以得到和在前線斬首敵人一樣的獎賞。如果隱瞞而不告發，就要受到同奸人一樣的處罰；如果藏匿奸人，就要受到和投降敵人一樣的刑罰，這就是著名的什伍連坐法。由於全國人民都編到了戶籍之中，所以路途比較遠的來往和留宿的旅館都需要有憑證。沒有憑證的，旅館主人不得收留。否則，主人就要同罪連坐。這種什伍連坐的統治方法是秦國鎮壓人民的重要手段，繼任的統治者不斷對它進行改善和加強，後來已經變得非常嚴密。
商鞅推行新法的第三個方面是獎勵為封建政權作戰，而嚴格禁止私鬥。凡是有軍功的人，都可得到賜爵賜地賜官等獎賞。在商鞅變法以前，秦國的官爵並不細密，但商鞅在變法的過程中對秦的爵制進行了系統整理，明確規定了二十等級，並將它與獎勵軍功緊密關聯起來。與爵相適應的還有一定特權和待遇，比如說得爵一級的就可以役使農奴性質的弟子一人，爵至九級就可以坐食三百家的稅收。如果犯罪，爵高的也可以用爵抵罪，還可以用爵為親屬中有奴隸身份的求得贖免。商鞅規定，沒有軍功的人即使是宗室貴族，也不得超越標準佔有田宅和臣妾，甚至連穿衣著屨都有限制，不允許任意鋪張。這一切，都是鼓勵人們為秦國的封建政權去作戰。
與此同時，商鞅變法時還制定了禁止私鬥的刑罰條款。當時所謂的私鬥，並不是一般人之間的打架糾紛，而是指各城的奴隸主們為爭奪土地和財產所發生的爭鬥。這在春秋戰國時代是普遍現象，秦國也不例外。但商鞅嚴厲禁止這種爭鬥，違犯者就會根據他們的輕重情況進行不同的懲罰。商鞅的主要目的就是通過這些懲罰消除奴隸主的力量，使封建的中央集權得以加強，這是與獎勵軍功相輔相成的辦法。而這個法令實施的結果是很卓越的，各個鄉城都得到了很好的治理，人民勇於為國征戰，而不敢去私鬥。這使奴隸主們的勢力大大削弱，從而加強了秦國封建政權的武裝力量。
秦國變法時還鼓勵耕織，發展封建經濟。規定凡是由耕田和紡織而生產粟帛多的人，可免除自身的徭役；凡因經營商業及怠惰而貧困的，要連其妻子兒女一同沒入官府為奴。當時，將農業稱為本業，將從事商業稱為末業，重本抑末從此成為了秦國的傳統。商鞅還制定了嚴厲的法令以維護封建地主階級利益，這些法令制定的一個原則是輕罪重刑。就是說即使只犯了比較輕的罪，也要進行非常嚴重的刑罰。因為先秦的法家都認為，只有對輕罪處以極重的刑罰，人們才不敢犯更大的罪。為了加強思想方面的統治，商鞅還曾將不符合地主利益的一些詩書燒掉。這不僅表現了地主階級一開始登上統治地位，就非常重視思想領域內的專政，也表現出了他們的愚蠢和反動。
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