魏文侯在战国七雄中首先实行变法，改革政治，奖励耕战，兴修水利，发展封建经济，北灭中山国。西取秦河西之地，成为战国初期最强大的国家。魏文侯任用李悝、吴起、乐羊、西门豹、子夏、翟璜、魏成等人，富国强兵，特别是启用吴起，采取武卒制，建立了一支高度职业化的军队。抑制赵国，灭掉中山，连败秦、齐、楚诸国，开拓大片疆土，使魏国一跃为中原的霸主。魏武侯在位25年期间，任用军事家吴起进行改革，国力继续上升，不断东征西讨，夺取楚国在中原的大部分土地。魏惠王在位时，魏国已经称霸中原长达百年。
元前354年，赵国进攻卫国，夺取漆及富丘两地。因为卫国是魏国保护国，魏国立即联合宋国出兵助卫反攻，魏卫宋三国联军直逼赵国首都邯郸，赵国被逼闭门防守，并派人向齐国楚国求救。魏卫宋联军于是包围邯郸，希望一举歼灭赵国，以解除被诸国包围之局。秦国乘魏军主力不在，偷袭并夺得少梁，魏国在这场战争里被围攻的危险反而变得更大。齐威王得知赵国被围，先以少量的兵力向南攻击襄陵，以制造假像，可以表示助赵，又可以牵制和疲惫魏国。再待魏军攻陷邯郸，魏、赵双方均已无力再战之时，再给予正面的攻击。在赵魏两军相持一年多，邯郸城快要失陷之时，方才委任田忌为主帅，孙膑为军师，率领齐军主力驰援赵国。齐军主力向大梁挺进，邯郸城已攻破，魏军以少数兵力留守邯郸，并由主帅庞涓亲率主力回驰大梁，齐军于桂陵伏击魏军，魏军战败。但此役魏国并未受到严重损失，且仍然实现了攻克赵国首都邯郸的战略目标，魏国联合韩国将齐国打败，齐楚求和。魏反攻秦国，包围秦孝公于定阳，秦国战败乞和。至此大战以魏国胜利告终，魏国的霸业得到继续发展。
魏国称王，韩国不从。魏国出兵攻打韩国。韩国遣使向齐国求救。齐威王决定再次坐山观虎斗，待魏韩火拼一番后才出兵救援， 韩国在拼命抵抗仍五战皆败后，只得再次向齐国求援。齐威王看到魏、韩两国皆元气大伤，认为时机成熟，委任田忌为主帅，田婴为副帅，孙膑任军师，率领齐军直逼魏国首都大梁。再度施展一次围魏救赵，不过这次所要解救的是韩国。魏国为避免重蹈覆彻，于是停止进攻韩国，转而与齐国决战。魏惠王将攻韩的魏军撤回，并任命太子申为上将军，以庞涓为将，统率十万魏军攻向齐军，孙膑针对魏军强悍善战，轻视齐军的弱点，定下了减灶诱敌，设伏聚歼的谋略。齐军依计行事，与魏军接触后，立即佯装战败后撤。并以“减灶”之策诱敌，即在第一天挖十万人煮食用的灶，第二天减少至只足五万人用，第三天又减少至仅足三万人用，造成齐军士卒四散逃走，兵力不足的假象。庞涓一如孙膑所料，果然中计，接连追击齐军三天，并因看到齐军天天减灶的情况，认定齐军败局已定。于是只身带着部分精锐骑兵，日夜兼程追击齐军。孙膑则于魏军必经之处马陵设伏。
孙膑料到庞涓会于该天晚上赶至，于是以一万名弓兵埋伏于马陵的道路两侧，约定在夜里以火光为号，万箭齐发，并预先把路旁其中一棵大树的树皮剥掉，于其上写上“庞涓死于此树之下”的字样。庞涓的骑兵如孙膑所料般于晚上赶至马陵，庞涓看见有一颗树的树皮被剥掉，上面还刻着字，因此停下来，并命人点火照明，以阅读树上所刻的文字。但他还未读完，齐军已万箭齐发，庞涓中箭，立即引发魏军混乱，被齐军大败。庞涓无力改变局势只得自杀。齐军再乘胜追击，歼灭魏军10余万人，并俘虏了魏军的主帅太子申，马陵之战以魏军大败而告结束。魏国称霸中原的局面一去不复返，战国开始了齐国和秦国争霸的局面。
马陵之战后魏国一蹶不振，齐国加强了对魏国的进攻。魏惠王在徐州尊齐威王为王，齐威王也承认了魏惠王的王号。魏国与齐国的关系由徐州相王而得到缓和，但秦国在西边却连续向魏国发起进攻，西边的河西、上郡相继落入秦国之手。魏国感到只靠本国的力量是不能抗拒秦国进攻的，于是有公孙衍发动的“五国相王”联合三晋与燕、中山国，来抵御大国的进攻。楚国向魏国发起进攻，楚将昭阳在襄陵打败魏军，夺8邑。公孙衍发起的“五国相王”运动仍敌不过楚国，因此魏惠王任命张仪为相。想利用秦国的力量对抗齐、楚的压力。张仪却要魏国投靠秦国。魏惠王当然不能就范，秦惠王于是生气，出兵攻打魏国的曲沃、平周。秦国咄咄逼人的东进政策，令东方各国生畏，纷纷支持公孙衍的“合纵”，公孙衍佩五国相印。秦派庶长樗里疾在修鱼大败联军，斩杀8万余人，“合纵”随即失败。
公元前293年，秦国为打开东进中原通道，由大将白起率秦军发动伊阙之战，白起针对韩、魏两军互相观望，不愿当先出击的弱点，以少量兵力钳制联军的主力韩军，以主力猛攻较弱的魏军。魏军无备，仓促应战，迅即惨败。韩军震慑，且翼侧暴露，遭秦军夹击，溃败而逃。白起乘胜挥师追击，全歼韩魏联军24万余人，攻占伊阙，夺取魏城数座，魏国最后的魏武卒损失殆尽，再无力单独抵御秦国。
公元前248年，燕、赵、魏、秦、楚五国联军攻克临淄，齐国灭亡。魏国攻占原宋国旧地所有地区，因为人心并不向齐，魏国用最少的军力，实现了最大的利益。魏国在得到宋国旧地后，呈现复强的态势。魏昭王时期魏国实现中兴。公元前247年，秦昭襄王派蒙骜之师伐魏，魏国屡败，魏安釐王拜信陵君为上将军。信陵君派人向各诸侯求救，各诸侯皆派兵救魏。信陵君合纵五国之兵出击与秦军交战，蒙骜败走，信陵君率军乘胜追至函谷关后才回兵。秦昭襄王遣人携万金联合晋鄙门客，散布信陵君声望盖过魏安釐王的言论，让魏安釐王对信陵君产生了猜忌，于是派其他人代替他执掌魏国兵权，五国攻秦计划失败。信陵君从此心灰意冷，回到魏国之后，不再上朝，每日沉迷酒色。四年之后，信陵君去世。从此魏国失去最后支撑的顶梁柱，丧失了最后一次复兴的机会。
