从13年(前413年)开始，魏连年向秦进攻。到16年，他已经占据了巨大的地位，确立了主导地位。于是他把矛头对准了中山国(今河北西南部)，积极准备战争。他任命名将乐羊为主将，并与赵国(今河北南部、山西北部、河南北部等地)协商借道。春秋时期白狄鲜虞建立的中山国，都城位于顾。十八年来，魏已完全占领秦河西地区，再次击败宋国，随后命令乐羊带领魏军，越过赵国进攻中山。魏军进入中山国，进入抵抗城。得知乐羊来了，中山国君武公杀了他在中山国的儿子，割肉烧汤，并派人给乐羊喝，以示抵抗的决心。乐羊喝汤吃肉，表现出顽强进攻的意志。乐羊指挥魏军，加紧围攻顾城，魏文侯给予全力支持。中山军拼命抵抗，顽强防守。经过三年的战斗，中山军的力量已经耗尽。二十年来，魏军终于征服了顾城，占领了中山国的全境。魏文侯立即命太子镇守中山，封乐羊于灵寿(今河北灵寿西北)。中山国亡。
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魏文侯想灭亡中山，但由于中山国与魏国不接壤，魏文侯希望赵国借路攻打中山国。赵烈侯赵籍想拒绝文侯的要求，大臣赵丽得知后劝说：“魏国攻打中山国，如果不能胜利，必然会消耗重大使国力衰弱。如果中山被消灭，中国就在中间，中山的土地就不能长期保留。听了这话，赵烈侯终于答应借路给魏军。前409年，魏文侯派吴起带领魏军攻打中山。
这时，翟黄的门客中有个名叫乐羊，自愿攻打中山。翟黄知道他知道自己是将军。虽然他的儿子死在中山国将乐羊的儿子乐舒手中，但他反复权衡，并向文侯推荐他说：“如果国王想谋中山，大臣推荐乐羊。魏国文武大臣听说后强烈反对，认为乐羊带兵肯定会投降，翟黄保证乐羊不会背叛自己的生命。因此，前408年，魏文侯便拜乐羊为主将军进攻中山。
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乐羊攻占中山国，包围中山国都——顾三年，中山桓公杀死乐舒，煮成肉酱给乐羊。乐羊坐在帐幕下，吃完了整杯肉酱。魏文侯对见证人说：“因为我的原因，乐羊吃了儿子的肉。“连儿子的肉都能吃，还有谁不吃呢？”中山国在文侯十九年(前406年)灭亡。魏文侯派太子为中山君，治理中山国境。
乐羊回国后，难免会对自己的成就感到骄傲。文侯知道了，就把乐羊叫到宫里，给他看了那些诽谤他的信。乐羊敢跪下磕头说:“这不是大臣的功劳，而是主君的功劳！”魏文侯奖励他的功劳，把灵寿作为封邑给乐羊，但从此不再重用他。
(据史记载，乐羊是燕名将乐毅的祖先。)
魏灭中山奠定了战国初期的格局