鲁庄公又说，自己对神明是很虔敬的，祭祀天地神明的祭品从不敢虚报，很守信用。
但曹刿认为，对神守点小信，未必能感动神明，神也是不会降福的。鲁庄公想了一下又补充道，自己对待民间的大小狱讼，虽然不能做到明察秋毫，但是必定准情度理地予以处理。
曹刿这时才说，这倒是尽到了君主的责任，为老百姓办了好事，具备了同齐国决一胜负的基本条件了。为此，他请求随同鲁庄公奔赴战场，鲁庄公允诺了他的这一请求，让他和自己同乘一车前往长勺。
周庄王十四年，齐桓公二年，鲁庄公十年，齐军仗着兵强马壮，侵入鲁境。
鲁庄公暂时避开齐军锋芒，撤退到有利于反攻的地方长勺（今山东曲阜北郊）。
齐国由于干时战争的胜利，鲍叔牙以下将士都轻视鲁军，认为不堪一击，于是发起声势汹涌的攻击。鲁庄公见齐军攻击鲁军阵地，就要擂鼓下达应战的命令。
曹刿劝阻说：齐兵势锐，我军出击正合敌人心愿，胜利没有把握，“宜静以待”，不能出击。庄公遂饬令鲁军固守阵地，只令弓弩手射击，以稳住阵势。
齐军没有厮杀的对手，又冲不进鲁军阵地，反而受到鲁军弓弩猛射而无法前进，只得向后撤退。
经过稍事休整，鲍叔牙又下令展开第2次攻击，曹刿劝庄公仍然不要出击，继续固守阵地。齐军攻势虽猛，但仍攻不进阵内，士气不免疲惫，再退回到原阵地。
齐军两次进攻，鲁军都没有应战，鲍叔牙和齐军将领都认为鲁军怯于应战，决定再次发动进攻。
于是齐军声势浩大的第3次进攻，迅即出现于鲁军面前。曹刿看到这次齐军来势虽猛，但势头没有上两次大，认为出击时机已到，立即向庄公提出反击齐军的建议。庄公亲自擂起战鼓，发出攻击命令。鲁军将士闻令，士气高昂，奋勇出击，争先恐后，锐不可挡，把齐军打得七零八落，溃不成军，节节败退，鲁军获得了决定性的胜利。鲁军战胜，庄公传令追击。
曹刿认为齐乃大国，兵力素强，不容易判定是否真正失败，很可能另有埋伏，阻止庄公下达追击令。
他登轼而望，见齐军旗鼓杂乱，兵器倒曳，又下车观察到齐军战车的车辙十分混乱，判定齐军是真正溃败，才向庄公提出大胆追击的建议。
庄公令下，鲁军猛打猛追，给齐军以沉重打击，俘获大量甲兵和辎重，把齐军赶出国境，并射杀齐桓公子公子雍，洗涤干时之战所蒙受的耻辱，国势为之一振。
鲁军获胜后，庄公与曹刿论及战争胜负的原因。
曹刿说：作战全凭勇气，“一鼓作气”（古代用兵“鸣鼓则进”，鼓声一响，勇气奋发）；“再而衰”，再次击鼓，则勇气衰退；“三而竭”，三次击鼓勇气就没有了。“彼竭我盈”，敌三鼓气竭，而我初鼓气盛，所以能战胜敌人。至于追击问题，曹刿则说：“夫大国，难测也，惧有伏焉”，“吾视其辙乱，望其旗靡”，故同意下令追击。春秋初期，即位不久的齐桓公，不听相国管仲“内修政治、外结于国、待机而动”的意见，于周庄王十四春，发兵攻鲁，企图一举征服鲁国。
此时的鲁庄公注意整修内政，取信于民，决心抵抗。
深具谋略的鲁国士人曹刿自告奋勇，请随庄公出战。
鲁军根据齐强鲁弱的形势，率领三万大军在长勺（今山东莱芜苗山镇，一说曲阜北）迎击齐军。
两军列阵毕，鲁庄公欲先发制人，被曹刿劝止。
齐军见鲁军按兵不动，便一而再、再而三地发起冲击，均未奏效。齐军疲惫，士气沮丧。鲁军阵势稳固，斗志高昂。
曹刿见战场形势已呈现“彼竭我盈”的有利变化，建议庄公实施反击。鲁军将士一鼓作气，击溃齐军，鲁庄公一箭射死齐桓公的儿子雍。
庄公急于追击，曹刿恐齐军佯败设伏，即下车察看齐军车辙痕迹，又登车眺望齐军旌旗，发现辙乱旗靡，判明齐军确败，方建议乘胜追击，终将齐军逐出鲁境。
这便是历史上有名的长勺之战，以及中学生最熟悉的曹刿论战。