59年，秦孝公正式颁布了《垦草令》，揭开了全面变法的序幕。
《垦草令》实施三年后，秦孝公任命公孙鞅主持变法工作。公孙鞅首先以李悝的《法经》为样本，制作了秦国版的律法，秦国版律法刑罚更重，还增加了连坐机制。公元前356年，万事具备，公孙鞅主导，开始第一次变法。
第一变法主要有四项内容。第一条，废除贵族的世袭，规定按照军功赏赐爵位；第二条，以农业为本，重农抑商；第三条，焚烧儒家经典，禁止本国士人到国外去当官；第四条，推行个体小家庭制度，如果一户里面有两个儿子到达法定年龄还不分户的，就加倍收税，为啥要分户呢？因为当时征兵的话是按户分配指标的，户数多了，兵源就多了。
第一次变法秦国上下都比较抵触，连太子都犯法了，公孙鞅本来是要处罚太子的，但想想太子惹不起，就罚了教导太子的公子虔和公孙贾。后来公子虔又触犯法令，被处以劓刑（割鼻子），公子虔因此对公孙鞅怀恨在心。法令执行如此严格，民众不敢妄议，秦国在第一次变法之后快速发展了起来。
公元前349年，秦孝公让公孙鞅开始第二次变法。第二次变法更加彻底。首先是废除了贵族的井田制，允许土地私下流转。政治上广泛推行县制，设置县一级的官僚机构，废除分封制。接着公孙鞅又统一了度量衡，推出了标准尺子，促进经济有序发展。继续推进小家庭制度，同时编制全国户籍，给居民们上户口。
公孙鞅吸收了李悝、吴起变法的精髓，结合秦国实际，主导的变法取得极大成效，让秦国实力突飞猛进，为今后秦国一统天下奠定了坚实基础。不过公孙鞅在刑罚方面定的太重了，轻视了教育的作用，纯法家思维，这也是当时变法的局限性。
和公孙鞅差不多同个时期，刑名学派的另一名领军人物申不害也在变法，在韩国主导了大改革。