當時夏王桀暴虐殘忍、魚肉人民，使百姓民不聊生。伊尹看出夏朝氣數已盡，於是用自己高明的烹調手藝接近商湯，並勸他高舉義旗取夏桀而代之。商湯和伊尹相談後，頓時覺得相見恨晚，於是拜伊尹為「阿衡」（即宰相）。

商湯得到伊尹後，在宗廟裡舉行拜伊尹為相的儀式。伊尹就從調味開始，談到各種美食，進一步談到天子必須施行仁道，國家才能強盛、才能長治久安的道理。商湯對於伊尹能由烹調的技巧，領悟高妙的治國之道相當佩服，故對他信任有加、言聽計從。

在商湯和伊尹的經營下，商湯的力量逐漸壯大，於是策劃討伐夏桀。伊尹建議先停止向夏桀進貢，以探測夏桀的實力。停止進貢後，夏桀非常憤怒，就調動大軍要來伐商。伊尹說﹕「夏桀還能調動兵力，可見我們討伐他的時機，還未成熟。」於是商湯又向夏桀進貢。後來又一次停止向夏桀進貢，但夏傑這次沒有調動軍隊的能力了。商湯於是號召天下，起兵伐夏。

商湯打敗夏桀後，將他流放到南巢，夏朝從此滅亡。諸侯們一舉擁戴賢德的商湯為天子，建立了商朝。

在伊尹的勵精圖治下，商朝國勢達到鼎盛。商湯逝世後，伊尹繼續輔佐他的後代，直至商湯的孫子太甲。太甲暴虐亂德，不但使滿朝文武百官惶恐不安，而且諸侯也逐漸離心離德。三年後，眼看商朝的國勢日益式微，伊尹不得已只好把太甲放逐到桐宮，親自執政。太甲在桐宮住了三年以後，悔過自責並且表示願意棄惡從善，於是伊尹把太甲接出來，還政給他，自己則告老還鄉。太甲返位後施行德政，勤政愛民，終於諸侯歸附，商朝又恢復了往日的繁榮。

伊尹盡心盡力輔佐三代的商王，奠定了商朝堅實的基礎。為了他感念他功績，他逝世後，帝沃丁（太甲的兒子）以天子之禮葬之。

孟子曾說：「孔子是聖之時者，伯夷是聖之清者，伊尹是聖之任者，柳下惠是聖之和者。」聖之任者，是指伊尹雖然身處紛亂的時代中，可是仍能始終如一的堅持著自己為國為民的志向，不因功績顯赫或君主無道而有任何改變，這種情操實為聖人之所為。