绍兴五年，牛皋随岳飞征讨杨么。杨么兵败，投水自杀未遂，被牛皋擒获。
绍兴十年，金人毁弃盟约，牛皋随岳飞进军中原，在岳飞的指挥下，牛皋率部所向披靡，直抵黄河沿岸，在攻打许昌、汴京的多次战斗中，出生入死，屡战屡胜，为收复中原失地立下了汗马功劳，因为功劳最大，被升为捧日天武四厢都指挥使、成德军承宣使，枢密行府以牛皋管理一切事务。宣抚司罢废后，牛皋改为鄂州驻札御军左军统制，又升任真定府路马步军副统总管，转任宁国军承宣使、荆湖南路马步军副总管。
秦桧杀害岳飞后，十分惧怕牛皋。绍兴十七年三月初三，秦桧密令都统制田师中，以宴请各路大将为名，用毒酒将牛皋害死。
牛皋死后，其尸骨埋在杭州西湖栖霞岭剑门关紫云洞口，与岳飞墓遥遥相望。
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