秦惠公十三年前387年，秦惠公去世，其子秦出公即位。秦出公即位时年仅两岁，因此由秦出公的母亲秦小主夫人执政。
秦出公二年前385年，秦小主夫人用宦官专权，群贤心中不快，隐匿不出；百姓们忧郁怨恨，指责君主。此时，公子连流亡已有三十年，河西之地被魏国所夺取而占有。得知这种情况后，公子连打算乘机返回秦国，取代秦出公为君，于是借臣下和百姓的帮助到郑所关塞今陕西华县东去，想要从这里进入秦国，但守塞的右主然不肯放他进去，说：“我要坚守道义，不能同时侍奉两个君主，公子您快点离开吧！”公子连离开郑所关塞，去往焉氏关塞今甘肃平凉西北，由庶长菌改即庶长改迎接进秦国。秦小主夫人听到这个消息后大吃一惊，命令将帅起兵去拦阻，接到的命令说：“敌寇在边境上。”这些将士刚出发的时候，都说：“去迎击敌寇。”走到半路，乘机发动哗变，说：“不是去迎击敌寇，而是去迎接君主。”于是公子连与士卒一起回到雍城今陕西凤翔东南，杀死秦出公和秦小主夫人，把他们沉入深渊，而后公子连即位为国君，即秦献公。
对内改革
秦献公元年前384年，秦献公废止秦国的人殉制度。次年前383年，秦献公迁都栎阳今陕西西安阎良区武屯乡附近。
秦献公六年前379年，秦献公把蒲、蓝田今陕西蓝田西、善明氏等边境地区改建成县，推广县制。次年前378年，秦献公建立商市。
秦献公十年前375年，秦献公下令重新编制户籍。
秦献公十一年前374年，秦献公派胡苏带兵攻打韩国，韩国将领韩襄于酸水即酸枣，今河南延津西南打败秦军。
秦献公十四年前371年，秦军与赵军在高安交战，秦国兵败。
秦献公十九年前366年，魏惠王与韩懿侯在宅阳今河南郑州北会盟，准备联合攻打秦国，为此在武都即武城，今陕西华县东筑城。秦献公得到消息后先发制人，派军进攻武都，击败魏军后，继续向魏国进攻，在洛阴今陕西大荔东南，资治通鉴误作“洛阳”与魏国、韩国联军交战，击败联军。
秦献公二十一年前364年，秦献公派章蟜带兵和魏国的军队在石门今山西运城西南交战，斩杀了魏军首级六万，周显王将绣有花纹的礼服赠予秦献公，表示祝贺，史称“献公称伯”。
秦献公二十二年前363年，秦献公出兵攻打魏国少梁今陕西韩城西南，赵成侯出兵救援魏国。
秦献公二十三年前362年，秦献公派庶长国带兵再次攻打魏国少梁今陕西韩城西南，秦军取胜并俘虏了魏国太子、将领公孙痤，攻取了庞城今陕西韩城东南。
大约同年，秦献公去世，安葬于嚣圉，谥号“献”又作“元献”“元”。
废止人殉
秦献公元年前384年，秦献公宣布“止从死”，从法律上废除了秦国历史上长期存在的人殉制度。
秦国的人殉习俗承袭自殷人，属于厚葬陋习。当时，人们用人殉数量标明死者的身份和地位。而在中原各国，人殉在春秋时期已逐渐被废止，取而代之的是用木制或陶制的偶人殉葬。秦国的人殉制度，一定程度上成为其野蛮落后的象征，严重阻碍了秦国社会经济的发展。秦献公废除人殉制度，达到了“一石三鸟”的目的：一是改善了劳动力无谓消耗的局面，有利于社会生产的发展。二是维护生存权，得到社会各阶层广泛的支持与拥护。三是没有对奴隶主贵族的利益造成直接的损害。
总体上，秦国人殉制度的废除，对内重振秦国国君威望，争取了民心，对外树立了秦国的新形象。
迁都栎阳
秦献公二年前383年，秦献公把都城从雍城今陕西凤翔东南迁到栎阳今陕西西安阎良区武屯乡附近，实现了以下目的：
首先，雍城奴隶主贵族保守势力太大，他们极力反对改革，经常发动宫廷政变。秦献公初立，如果直接和奴隶主阶级爆发冲突，无异于自寻死路。而迁都栎阳，秦国就形成了栎阳和雍城、东和西对抗的格局。栎阳是秦献公建筑的都城，是封建地主集团即新兴势力的中心；雍城是秦国的旧都，是奴隶主集团即保守势力的中心。国内两大对立集团分居东、西，矛盾得到缓和，为改革创造了稳定的国内环境。
其次，雍城地处关中西部，远离对魏国的战略前沿地带，栎阳则距东方诸国尤其魏国很近。都城靠近秦国和魏国的前线，有利于国君控制全局，亲临指挥，把握战机，消弭来自东方魏国的战争忧患，增强自身的防卫实力。
最后，栎阳是交通要道，商业发达，经济富庶，人力与物力资源充沛。石川河流经都城北部和东部，助益于航运及其物资、人力的集结和运输，便于及时调动全国的力量支援前线。
编制户籍
战国初期，秦国人口分为居住在城里的“国人”即平民和奴隶主与城外的“野人”即奴隶。“国”与“野”既是一种地域区别，也是政治地位的区分。在奴隶制渐趋瓦解，封建制逐渐萌芽与成长的趋势下，秦献公根据阶层变化的新情况，于秦献公十年前375年重新编制户籍，按照军队编制，以“伍”为基本单位，将民户加以区分，各自编户，并载入户籍册，称为“户籍相伍”。这种户籍制度是一种军政合一、寓兵于农的制度。平时，同伍之人相互监督，便于治安、征收赋役；战时，“伍”又是军事单位，便于征兵作战。这一编制，具有如下意义：
首先，不仅具有整顿社会秩序、强化基层组织的功能，而且基层组织与军队编制结合起来，便于统一征兵，加强了国君对军队的领导权。此前，秦军基本上都是奴隶主贵族头目即庶长的私属部队。他们经常利用军队发动政变。通过编制户籍，秦献公“剥夺了奴隶主贵族培植私人武装的特权，消除了秦国动乱的一个祸根。”
其次，凡是秦国统治的百姓一律编入“伍”，原有的“国”与“野”界限被取消了，等于在法律上承认了“野人”与“国人”处于同样的地位，提升了“野人”的社会地位，在一定程度上缓和了国内的阶级矛盾。
最后，编制户籍有利于秦献公控制百姓，在此基础上建立封建的生产方式。从“里耶秦简”等文献来看，当时户籍登记包括里、爵、名、年龄、身高、肤色及大男、大女、小男、小女、未使女、未使男等家庭情况内容，这些为秦国建立在对人身控制基础上的赋役征派奠定了基础。
总而言之，秦献公通过编制户籍，牢牢地控制了每户里民，能广泛调动和利用全国人力资源，为之后商鞅实行耕战强国战略奠定了基础。
推广县制
春秋时期，秦国就在边远地区设置带有军事性质的县。战国初期，随着领地的变化，秦国不断增置县，如秦厉共公二十一年前456年设频阳今陕西富平东北县，秦惠公十一年前389年又在陕今河南三门峡西设县。到秦献公时，又集中地设了数县：秦献公六年前379年，把蒲、蓝田今陕西蓝田西、善明氏改建为县；秦献公十一年前374年，在栎阳设县。原本，县是设于新夺得来的土地，或是边远地区，秦献公在首都也设置县这一级军政合一的组织。这一方面表明当时的首都栎阳处于军事争夺的要冲，地方行政组织也必须适应战争的需要；同时也为秦国在全国范围内推行县制统一以后为郡县制进一步作了准备。
军事上，秦献公在位期间多次对外用兵，有胜有负。
继位之初，兵临渭首，秦军灭掉狄、戎。
秦献公十一年前374年跟韩国于酸水交战，秦军兵败。
秦献公十四年前371年跟赵国于高安交战，秦军兵败。
秦献公十九年前366年，魏国、韩国联军于洛阴交战，秦军大胜。
秦献公二十一年前364年跟魏国石门之战，秦军取胜并斩杀了魏军首级六万。
秦献公二十三年前362年跟魏国少梁之战，秦军取胜并俘虏了魏国太子、将领公孙痤，攻取了庞城。
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