晋武公的祖父名叫成师，是晋穆侯的小儿子，晋文侯的弟弟。晋昭侯元年（前745年），晋文侯之子晋昭侯将叔父成师封于曲沃（今山西省曲沃县），称为曲沃桓叔。

晋孝侯八年（前732年），曲沃桓叔去世，曲沃桓叔的儿子、晋武公的父亲鳝继任其位，称为曲沃庄伯。

晋哀侯二年（前716年），曲沃庄伯去世，晋武公继位，称为曲沃武公。

晋哀侯八年（鲁桓公二年，前710年），晋哀侯侵占陉庭的田土，陉庭南部边境的人联合曲沃武公攻打晋国都城翼城。

晋哀侯九年（鲁桓公三年，前709年）春天，曲沃武公进攻翼城，军队驻扎在陉庭。曲沃武公的叔叔韩万负责给曲沃武公驾车，梁弘作为车右。于是晋军大败，曲沃武公乘胜追击，在汾水边的低洼地追赶晋哀侯，由于骖马（古代驾在车前两侧的马）被绊住才停下来。当天夜里，俘获晋哀侯和栾共叔。晋国人于是立晋哀侯的小儿子为国君，是为晋小子侯。

晋小子侯元年（鲁桓公四年，前708年），曲沃武公派韩万杀害晋哀侯。曲沃由此掌握主动权，在晋国影响力已经大大加强，晋君的号令已经没有什么效力。

晋小子侯四年（鲁桓公七年，前705年）冬天，曲沃武公诱骗晋小子侯前来并将他杀害。周桓王派虢仲讨伐曲沃武公，曲沃武公抵挡不住，退回曲沃。于是晋国人立晋哀侯的弟弟缗为国君，是为晋侯缗。

晋侯缗元年（鲁桓公八年，前704年）春天，曲沃武公灭亡翼城。

晋侯缗二年（鲁桓公九年，前703年）秋天，虢国、芮国、梁国、荀国、贾国共同出兵攻打曲沃武公。

晋侯缗二十八年（鲁庄公十六年，前678年），曲沃武公攻打并杀死晋侯缗，完全兼并晋国土地。曲沃武公用所有的珍宝器物贿赂周釐王。于是，周釐王命曲沃武公为晋国国君，列为诸侯。

曲沃武公受封为诸侯时，已经在曲沃即位三十七年，于是改称为晋武公。晋武公开始迁往晋国都城翼城居住，纪年仍沿用曲沃武公纪年，以该年为晋武公三十八年。

晋武公三十九年（鲁庄公十七年，前677年），晋武公去世，其子诡诸继位，是为晋献公。