联军的核心战力）顶在前方，阻挡孟方军队的进攻；同时，派遣使者快速联络两翼的诸侯联军，让他们从侧翼迂回，切断孟方军队的退路。
在帝乙的指挥下，联军很快稳住阵脚：王室军的战车部队凭借冲击力，多次冲破孟方军队的阵型，战车兵手持长戈，将孟方士兵挑落马下；诸侯联军则从侧翼发起进攻，将孟方军队包围在山道中。帝乙亲自登上战车，手持青铜剑指挥战斗，他的勇猛激励着联军士兵——士兵们奋勇杀敌，喊杀声震天动地，孟方军队逐渐不敌，开始溃逃。
这场战斗持续了整整一天，最终孟方军队大败，被斩杀五千余人，孟方首领也被商朝士兵俘虏。为了震慑东夷联盟，帝乙下令将孟方首领处死，并将其头颅送往人方的领地，附上书信警告：“若再叛乱，孟方就是下场！”随后，帝乙率领联军继续东进，顺利击败了淮夷与岛夷：
淮夷的军队以步兵为主，缺乏对抗战车的有效武器，联军的战车部队如入无人之境，很快攻破了淮夷的核心城池“徐”（今江苏徐州），淮夷首领被迫投降，向商朝缴纳了大量粮食与海盐。
帝乙利用商朝的船队，从海上发起突袭——岛夷部落分散在各个岛屿上，缺乏统一指挥，联军逐个攻破岛屿，岛夷士兵要么战死，要么投降，最终岛夷也被平定。
平定岛夷与淮夷后，帝乙率领联军转向人方——此时的人方因失去了岛夷与淮夷的支持，士气低落，粮草短缺，根本无法抵挡联军的进攻。公元前1090年（帝乙十一年），联军攻破人方的都城，人方首领被俘，东夷叛乱彻底平定。
此次征伐东夷，不仅稳定了商朝的东部边境，还让商朝重新掌控了东部的海盐与铜矿资源，王室国库也因掠夺的物资与奴隶得到补充。更重要的是，这场胜利重振了商朝军队的威名，让此前因昆夷入侵而动摇的诸侯信心得以恢复，商朝的统治暂时趋于稳定。
帝乙在位末年（约公元前1078年），基于“巩固统治、振兴王朝”的考量，做出了一项重大决策——将商朝的都城从殷（今河南安阳）迁至沬（后改名为“朝歌”，今河南淇县）。
殷作为商朝的都城已近二百年，虽有深厚的历史基础，但此时已显现出诸多弊端：一是殷的地理位置偏北，距离东部的东夷与西部的周部落较远，不利于帝乙统筹指挥边疆事务；二是殷周边的土地经过长期开垦，肥力下降，农业产量难以满足都城日益