戊辰戰爭中，江藤被任命為東征大總督府的軍監，並與土佐藩士小笠原唯八一起前往江戶進行偵察。在薩摩藩的西鄉隆盛與幕臣勝海舟會談並決定江戶開城後，由江藤負責接受城內的文書。然後他回到京都與大木喬任連名向岩倉具視建議將江戶改名東京（東京奠都）。面對以舊幕臣為中心的彰義隊所產生的問題，與大村益次郎等共同主張討伐，並以軍監的身分在上野戰爭中將彰義隊趕到寛永寺周圍，憑藉佐賀藩的阿姆斯特朗大砲以遠距離射擊的戰術瓦解彰義隊。明治2年（1869年），因為維新之功而被賜予賞典禄100石。