Met het oog op een eventueel Frans militair optreden verzekerde Napoleon III zich vooraf van de Russische en Britse neutraliteit eens het tot een oorlog zou komen tegen Oostenrijk. Nadat op 26 april 1859 inderdaad oorlog uitbrak, kwam Frankrijk zijn verdragsengagementen ten aanzien van Piëmont-Sardinië ook effectief na, wat betekende dat Frankrijk in deze Tweede Italiaanse Onafhankelijkheidsoorlog stapte. Keizer Napoleon III nam persoonlijk het opperbevel over het Franse leger op zich. Na de Slag bij Montebello (20 mei 1859), de Slag bij Palestro (31 mei 1859), de Slag bij Magenta (4 juli 1859) en de Slag bij Solferino (24 juni 1859) besloot hij evenwel om verdere gevechten op te schorten vanwege de forse Franse verliezen. Bovendien vreesde hij dat de strijd zou vastlopen en mobiliseerde Pruisen zijn troepen op 6 juni 1859. Na topoverleg tussen de Franse keizer Napoleon III en de Oostenrijkse keizer Frans Jozef werd op 12 juli 1859 de Wapenstilstand van Villafranca afgesloten. Later, in november 1859, volgde het Verdrag van Zürich, waarbij Oostenrijk afstand deed van Lombarije, maar Venetië wist te behouden.