于是公元前658年夏天，晋国大夫里克、荀息领兵进入虞国，跟虞国军队一起攻打虢国，攻占了虢国的重要城邑下阳（今山西平陆西北），把虢国吞灭了一半。
但是几个月后，戎人趁虢国元气大伤入侵虢国，虢国竟然出人意料地打败了戎人。
晋国大夫郭偃，知识渊博，极有头脑，因为有高超的占卜之术，担任着晋国的卜官，故又被称为卜偃，他听到这个消息就说：“虢国是一定要灭亡的了，失掉了下阳非但不怕，还建立了军功，这是上天夺去了虢公的镜子，让他不能照见自己的不足之处，他必定会因这场胜利而轻视晋国，不再安抚百姓，不超过五年就要灭亡！”
三年后，晋献公再次向虞国借道，要攻打虢国。宫之奇又劝谏虞公：“借道给晋国一次就已经过分了，怎么还能再借一次！虢国和虞国，就好比嘴唇和牙齿的关系，失去了嘴唇，牙齿就会受冷（成语“唇亡齿寒”），虢国被灭，虞国必定也随后灭亡！”
虞公不以为然：“晋国和我是同一个宗族，难道还会侵害我？”
宫之奇说：“晋侯连他们同支的桓庄子孙都灭，您跟他，难道比桓庄子孙还亲密？”
虞公说：“我所用的祭品丰盛又洁净，神一定保护我！”
宫之奇说：“《周书》上说得分明，上天对人不分亲疏，只保护有德行的人。只有有德之人的祭品才会为神所享用。”
虞公心想：“寡人难道不是有德之人吗！”不再理睬宫之奇，硬是答应借道给晋国。
宫之奇叹息说：“虞国今年的腊祭将不能举行了，在腊祭开始之前就会灭亡，晋国一定会用灭虢的军队灭虞，他们不需要动两次兵，就这一次就可以全搞定！”他带着他的家族离开了虞国。
这年八月，晋献公亲自统军包围了虢国的国都上阳（在今河南陕县南），他问卜偃：“能打下来吗？”
卜偃说：“能。”
晋献公问：“什么时候？”
卜偃说：“大概在九月末、十月初吧。”
周历十二月初一，虢国被彻底灭掉，亡国之君虢公丑逃到了周天子那里。
晋国军队回国时，驻扎在虞国，顺便就把虞公和他的大夫井伯抓了，虞国灭亡，良马美玉仍然回到晋献公手中。不过，念在虞国两次借道并曾派兵协同作战的份上，没有毁虞国的宗庙，仍允许虞公祭祀其祖宗，大概跟当初郑庄公灭许之后的处置方式差不多吧，不同之处在于，晋献公把虞国献纳给他的贡物全部送给了周天子。
晋国吞灭虢虞，不仅增加了大片的土地和大量人口，掠夺到大量财物，更使得晋国的国土直接跟周天子的王畿接壤了，晋国已经完全挤进中原诸侯的群里来了，从此，它要在中原的政治舞台上做些事情是非常方便的了。另外，前面说过，虢国所在的地区，是中原出入关中的咽喉要地，着名的崤山、桃林塞、函谷关、潼关都在这一地区，如今这些天险要塞全被晋国控制了。以前周天子为了不中断跟原镐京地区的联系，不得不笼络虢国，现在，周天子就得看晋国的脸色了。晋国不高兴了，把你咽喉一卡住，关中的大片土地就完全跟周王室没了关系，周王室就只能局促在东部的这一亩三分地里，实力就降到二等诸侯国都不如了。而西边的秦国要想跟中原发生关系，以及中原的诸侯想跟关中地区发生关系，也都必须通过晋国所掌控的这条通道，后来晋国也确实在这条通道上重创了秦国。
灭掉虢国这一年，是晋献公二十二年，距离他去世还有四年。四年后，齐桓公举行葵丘之盟，晋献公当然也受到了邀请，晋国以前忙着内乱，后来忙着扫除周边的诸侯和戎狄，极少参与中原的事情，现在既然已经挤上了中原这张麻将桌，自然就要当仁不让地要参与进来。所以晋献公虽然身体已经有病，还是甘冒风尘赶来参加盟会，就算是来了解一下情况也好。可惜他因病而延误了，半路上被宰孔一盆冷水泼了回去，回家不久就薨了。
晋献公在位二十六年，对晋国建功至伟，史书上说他一生共灭掉十七个国家和部落，并让三十八个国家或部落服从他的命令。他一手把晋国从一个只有一个军的二等小国，打造成了雄霸北方的一等强国。但是，跟齐桓公一样，在女人和接班人问题上，他处理得一塌糊涂，以致于他死后，晋国又陷入长时间的内乱。
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