公元前224年作为裨将军和王翦带兵六十万进攻楚国，击破楚军主力于蕲，楚国大将项燕于此役战死。

公元前223年又和王翦带兵击楚，再次击破楚军，俘虏末代楚王负刍，灭亡了楚国。原属楚国的土地被划分为三个郡。

父亲蒙骜曾带兵多次攻打魏国、韩国和赵国 ，为秦国夺取了大量的土地和城池。官拜上卿，在秦昭襄王和秦始皇初年是秦国最重要的将领。

其子蒙恬也是秦国的名将，曾击退匈奴和筑造长城，在秦始皇中后期成为秦朝当时最重要的将领。另一子蒙毅也曾带兵，并担任上卿。 相对而言蒙武的名声较小，记载不多，但也是秦国当时的重要将领之一，为秦朝的建立下赫赫战功。

关于蒙武灭楚，在同一部史书《史记》中却有两种不同的说法：

第一种说法是人物生平中记载，也是史记中比较多地采用的说法。

而《史记·秦始皇本纪》中灭楚过程则为：秦始皇二十三年（前224年），王翦、蒙武带兵攻击楚国，击破楚军俘虏楚王负刍，占领了从陈到平舆的广大地区，短暂灭楚。秦始皇到郢、陈一带视察。

项燕立昌平君（昌平君原是楚国的王族，据记载前238年前后担任秦国的相国，前227年被迁到郢地。）为楚王，在淮南（淮北已被秦军占领）起兵反秦，宣布楚国复国。秦始皇二十四年（前223年），王翦、蒙武再次击败楚军，昌平君被杀，项燕自杀，楚国彻底灭亡。