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近代以前には「表日本・裏日本」という言葉は無く、「裏日本」に該当する地方は、「表日本」に該当する地方と大きな差はなかった。それどころか、かつては「内日本」と呼ばれ、当時「外日本」と呼ばれた「表日本」以上に栄えていた時代があった。裏日本の海岸沿いには、港に適した潟が多くあり、裏日本同士の海上交易のほか、日本海を挟んで向かい合う中国や朝鮮半島などに栄えた国家との海上交易が盛んであったため、古代日本では、裏日本はむしろ日本の表玄関であった。出雲国（島根県東部）は、古くから出雲大社を中心にした神道の拠点であったほか、良港を多く持ち大陸などとも交易し、大和国などに伍する古代日本有数の政治勢力でもあった。古代の丹後半島には有力な勢力が存在し（→丹後王国論）、日本海沿岸の各地や大陸各地との交易を物語る出土品が多数あるほか、日本でも有数の巨大な前方後円墳が幾つも存在し、ヤマト王権とアジア大陸とを結ぶ富裕な政治勢力だったと見られている。山陰や北近畿の外にも、北陸一帯には、越（こし）などヤマト王権に伍する大勢力が存在した。継体天皇は、越前国で成長して壮年期まで在住した後、畿内に進出して即位しているが、これをそれまでの大王とは血縁関係のない、北陸を背景にした勢力による新王朝と見る説もある。人口や経済力の面でも、裏日本は主要な地であった。江戸時代、北前船は蝦夷地から日本海側各地と瀬戸内海を経由して大坂や全国へとつながる物流の幹線であり、米や紅花、木材、織物などの各地の産品が北前船によって大量輸送され、全国に流通した。この時期、太平洋は、海の荒さなどから日本海ほど物流路は大きくなっていない。裏日本には、能代、秋田、酒田、富山、松江など、新田開発や豊富な水量による豊かな稲作や、北前船による交易を背景に、文化や工芸が発達した都市が多く現れた。特に金沢は、「加賀百万石」の城下町と呼ばれ、江戸時代には三都（江戸、大坂、京都）に次ぐ、名古屋と同定度の規模の人口（10万人以上）を誇っていた。また越後は江戸時代に人口が増加し、旧国別人口において武蔵や陸奥に次ぐ人口をかかえ、明治時代に入ると、1873年（明治6年）6月10日 - 1876年（明治9年）8月20日、1881年（明治14年）2月7日 - 1883年（明治16年）中頃、1887年（明治20年）11月4日 - 1893年（明治26年）3月31日の間、新潟県は東京府（現東京都）を超えて日本一の人口を有する県であった（近代以前の日本の人口統計、国勢調査以前の日本の人口統計等参照）。1900年（明治33年）に初版が出版された鉄道唱歌北陸編で、新潟は「戸数万余の大都会」と歌われ、金沢も「さすが賑わう町のさま」と歌われている。その他の北陸地方の都市でも、長岡は「町は名だたる繁華の地」、富山は「越中繁華の地」、高岡は「商業繁華の高岡」と歌われた。
1894年（明治27年）に出版された志賀重昂の『日本風景論』では、「裏日本」という言葉はないが、「日本海岸は在来交通の利便甚だ少し」とか「「太平洋岸よりも人口少し」などと書いている。
日本の近代化と工業化の動きにより鉄道が日本全国に敷設されたが、裏日本は表日本に比べて大きく遅れた。例えば、山陽本線と山陰本線を例にとって説明すると、表日本である山陽本線の最初の区間が山陽鉄道によって1888年（明治21年）に開通した のに対し、裏日本の山陰本線は京都鉄道が1895年に免許を取得し、1897年に最初の区間が開通した。同様に全区間開通に関しても、山陽本線が下関駅まで1901年に全区間開通したのに対し、山陰本線が下関（幡生駅）まで全区間開通したのは1933年（昭和8年）であった。鉄道の敷設段階で大きく遅れをとっただけではない。山陽本線は1942年（昭和17年）に世界初の海底トンネルである関門鉄道トンネルを開通させ、1944年までには全線の複線化が完了、1964年（昭和39年）には全線の電化が完了した のに対して、山陰本線は2011年現在も非電化単線区間が多く存在する。同様に東北本線と羽越本線を比較した場合、表日本の東北本線は、1891年（明治24年）に全線が開通した後、1968年（昭和43年）に全線の複線化及び電化が完了している。一方、裏日本の羽越本線は、1924年（大正13年）に各県境区間が接続して全通し、1972年（昭和47年）にようやく全線の電化が完了しているものの、2017年現在も多くに単線区間が残る。路線網の発達の観点では、例えば大阪駅から青森駅への、表日本経由のルートは1891年に繋がっていた一方、裏日本ルートは1924年まで繋がっていなかった。また大阪から下関へは、表日本ルートは1901年に繋がっていた一方、裏日本ルートは1933年まで繋がっていなかった。北陸本線の敦賀駅から奥羽本線の青森駅に至る路線は、一本の路線としても機能している。これらの路線はかつて、国鉄内部において「裏（日本）縦貫（線）」とも呼ばれていたが、昭和40年代以降は「日本海縦貫線」の呼称が用いられるようになった。新幹線の敷設も表日本を中心にしている。2015年3月に北陸新幹線が金沢駅まで開業するまでは裏日本を縦貫する路線は存在せず、上越新幹線の一部区間が裏日本に該当するのみであった。旧出羽国には山形新幹線や秋田新幹線が運行されているが、これらはミニ新幹線、すなわち新幹線に直通運転をする在来線であり、最高速度も130km/hである。
明治維新以前、水上交通は、太平洋よりも日本海の方が主流であった。特に北前船と呼ばれる船を利用して、貿易品の地域間での価格差によって利潤を獲得していた北前船貿易が、商人たちによって盛んに行われていた。日本の近代化が行われている最中である1880年には、日本全体で汽船製造が盛んになっていたが、裏日本では汽船の製造はほとんど行われておらず、伝統的な和船の製造が続いた。中でも、北前船の伝統を持つ石川県やその周辺で、日本全体の2割以上の和船を製造していた。しかし、1884年に大阪で大阪商船が設立され、翌1885年には東京で郵便汽船三菱会社と共同運輸会社が合併して日本郵船が設立された。これらの商船会社は、近代的な西洋汽船の運航が主であったため、和船から汽船への入れ替わりは益々顕著になって来た。その流れの中、1888年には500石以上の和船の製造が禁止されることとなったが、裏日本では西洋船の製造が進まなかったため、多くが旧式の和船を使い続けることとなった。和船から汽船へと変遷するに伴い、造船業が石川県（日本海岸）から大阪府（瀬戸内海岸）に完全に変遷し、かつて日本海が中心だった船の航路も、汽船の登場によって波の荒い太平洋でも安全に航行できるようになったため、次第に太平洋が主流になって行った。日本海の航路の整備はなかなか進まず、政府の援助を得て、ようやく1892年に新潟と佐渡島を結ぶ佐渡汽船が整備された。その後、日本郵船の汽船が小樽 - 神戸を週1便のペースで定期運航を始めると、地域間価格を利用して個人で商売を行っていた北前船は衰えた。時代が完全に汽船に変遷し、和船が終わりを迎えていた頃、北陸地方では、日本全体の和船の半分近い47隻がいまだに現役であった。汽船の本格的な造船所は、裏日本には新潟県に1工場が作られたのみで、大部分が太平洋側と瀬戸内海側と東シナ海側、それに北海道に集中していた。近年は環日本海の各国などとの国際的な貿易や交流が重視されている。2011年に国土交通省が、貿易や旅客輸送および災害発生時など多様な目的に対応する整備を目指すとして5港を選定した日本海側の「総合的拠点港」には、裏日本に所在する中核国際港湾に指定された新潟港および伏木富山港が含まれている。
高速道路の整備も、表日本に対して遅れている。この格差をなくすよう国や県に働きかける動きもある。裏日本の高速道路は、既に全線が開通し全線4車線化が行われた北陸自動車道と一部暫定2車線ながら2014年7月20日に全線開通した舞鶴若狭自動車道 を除けば、日本海東北自動車道 や山陰自動車道 には、未開通区間があり、開通区間も大半は暫定2車線である。東日本大震災の際に東北自動車道と常磐自動車道が一時寸断された経験から、地元自治体などから未着手だった日本海沿岸東北自動車道朝日まほろばIC - あつみ温泉IC間、遊佐IC - 象潟IC間の2区間の早期着手の要望を受け、国土交通省は2013年度にこの2区間について事業着手した。一方、表日本の東北自動車道、東名高速道路、名神高速道路、山陽自動車道は、既に全線開通済みで4車線となっているだけでなく、東名高速道路と名神高速道路ではそれぞれ平行する2本目の高速道路、新東名高速道路と新名神高速道路の建設が行われている。
空港の整備も表日本と比較して、裏日本は遅れた。それだけでなく、絶対的な人口の差から、表日本の空港と比較して利用者数が少ないため、あまり設備投資が行われていない。そのため、共用飛行場の小松と米子、東京線に大型機材を投入する必要があった秋田、中距離海外路線を持ち2500m級滑走路整備が必要となった新潟を除けば、ジェット化されていても滑走路長は2000m級の空港がほとんどである。路線網は東京便を中心とした日本国内便の他、中国や韓国、ロシア極東などといった比較的短距離の航空路線が中心で、機体も小型・中型機が多い。なお、ソウルの仁川国際空港と日本の間の国際路線は、成田国際空港・東京国際空港・関西国際空港・中部国際空港・福岡国際空港だけではなく、その他の日本各地の地方空港とを結ぶ便が多数就航している。この状況により、日本の地方空港 - 仁川国際空港 - 世界の各都市との間で国際線を乗継いで利用され、事実上、日本のハブ空港として機能している。（詳細は後述）
1886年に都道府県別で行われた綿作の生産量調査では、富山県が10位、新潟県が14位、島根県が17位、鳥取県が18位であった。それから山陰地方ではますます綿作が発達し、1912年の農商務省による調査では島根県、鳥取県、茨城県の3県が最も盛んであったとされている。裏日本全域で米の生産が盛んであり、名産物ともなっている。品種としては特に、当初新潟県で交配された後に福井県で品種改良によって生まれたコシヒカリが食味のよさから有名である。山陰ではたたら製鉄も発達した。1884年では島根県のたたら製鉄工場の数が218工場であり、日本全体の10.3%を占めていた。新潟県中越・下越地方と秋田県では、古くから石油が産出された。その関係で日本のエネルギー産業では、新日本石油やコスモ石油など、中越・下越地方に源流を持つ企業が存在する。近代的な工業が表日本（太平洋ベルト）に集中した事から、裏日本は表日本に対して農作物や労働力や電力の供給を行っている。電力は効率的な大量生産が可能であるが、放射性物質を用いる原子力発電は、人口が密集していて電力需要が多い表日本よりも裏日本により多く設置されている。若狭湾沿岸の日本原電敦賀発電所や関西電力美浜発電所及び大飯発電所や高浜発電所、中越地方の東京電力柏崎刈羽原子力発電所、島根県の中国電力島根原子力発電所がこの例であり、長大な送電線を通じて表日本へ電力を供給している。これら原子力発電所が建設されることにより、雇用を確保できる点や、多額の原発交付金を受けられる点などから、自治体によって積極的に誘致される例もある（表日本にも同様の事情により青森県下北、宮城県、福島県、茨城県、静岡県、愛媛県などに原子力発電所が立地しているが、いずれにせよ太平洋ベルト周辺に多く立地する火力発電所とは立地状況が大きく異なっている）。
政令指定都市は新潟市だけであり、中核市は金沢市、富山市、秋田市の3市。特例市は松江市、鳥取市、福井市、長岡市、上越市、山形市の6市のみである。全体的に過疎地域が多く、村落部では人口減少や後継者不在問題が深刻になっている。
日本が国策として教育に力を入れ始めた明治時代に、旧制高等学校（ナンバースクール）という制度が始まった。設立順に番号が付けられた高等学校を指し、裏日本には金沢に旧制第四高等学校が設置された。新潟も旧制高等学校の誘致を積極的に行ったもの、1900年の旧制第六高等学校の誘致で岡山に敗れ、それ以後の旧制第七高等学校と旧制第八高等学校の誘致も失敗に終わった。結果、新潟にはナンバースクールは設置されず、都市名が校名となる旧制新潟高等学校が設置された。裏日本に設置された旧制高等学校としては、他に旧制山形高等学校、旧制松江高等学校、旧制富山高等学校（当初県立、後に官立に移管）がある。金沢では、北陸帝国大学の設置運動が、第二次大戦前と第二次大戦後に起こった。1911年1月に衆議院議員戸水寛人らが、東京・京都・東北・九州に次ぐ「北陸帝国大学設立に関する建議案」を第27回帝国議会に提出し、翌月可決したが、帝国大学の設置は裏日本には行われなかった。第二次大戦後には、市民レベルで金沢への総合大学設置運動が展開され、1946年6月3日に「北陸総合大学設置期成同盟会」を結成した。結成会には、石川県だけでなく、富山県と福井県の知事、富山市、福井市、敦賀市 各市長が出席した。8月には、第90回臨時帝国議会に「金沢市に北陸帝国大学を設置に関する建議案」が提出された。建議書では、太平洋側に帝国大学が偏在することの弊害を述べ、日本海側の帝国大学設置を提案したが、憲法改正草案などの審議などのため、審議に至らなかった。大学令に基づく旧制大学として、金沢医科大学や新潟医科大学が設置され、戦後の学制改革の際に、各々金沢大学医学部や新潟大学医学部に改組されている。1899年の新潟県の就学率は、日本全体で下から数えて沖縄、北海道に次ぎ3番目であった。
日本海側は美人の産地という風説がある。詳細は美人#美人が多いとされる日本海側を参照。
日本で最も歴史ある企業の一つで、住友財閥の源流企業。住友家の業祖、蘇我理右衛門が南蛮吹きといわれる銅精練の技術を開発し、天正18年（1590年）京都に銅吹所を設けたのが始まりで、住友家は秋田の阿仁銅山、備中の吉岡銅山などの経営に乗り出し、日本一の銅鉱業者へ発展した。元禄4年（1691年）には別子銅山の開発に着手し、これが世界最大級の産銅量を誇る鉱山に成長して住友財閥（現在の住友グループ）の礎を築いた。現在は世界各地で鉱山開発、製錬を行っている他、電子・機能性材料の生産なども行っている大手総合非鉄金属メーカーである。資源の保有量は日系企業の中でもトップクラスであり、埋蔵量が高いと言われている菱刈鉱山・ポゴ金鉱山（アメリカアラスカ州）を保有し、国内で唯一電気ニッケルを提供している企業としても知られている。銅地金の生産シェアはパンパシフィック・カッパーに次いで国内2位である。
証券業界では、かつては同じく住友グループであり上場企業でもあった住友金属工業（のち新日本製鐵と合併し新日鐵住金となり、現在の日本製鉄）と区別するため「別子（ベッシ）」もしくは「住友山（「山」は証券業界では『鉱業』の意味）」と呼ばれている。TOPIX 100構成銘柄である。
吊るされた棺（つるされたひつぎ、Hanging coffins）は、崖の途中に留め置かれた棺である。中国、インドネシアおよびフィリピンの各地で見られる。中国語では懸棺（悬棺）として知られている。
L9A1 51mm 軽迫撃砲（L9A1 51 mm Light Mortar, L9A1 51ミリけいはくげきほう）とは、イギリス陸軍が使用していた軽迫撃砲である。
1人で持ち運び、1人で操作できる軽迫撃砲で第二次世界大戦で使用されていたSBML 2インチ迫撃砲の後継として採用されたが、すぐに自動小銃に取り付けるアンダーバレル・グレネードランチャーと60mm迫撃砲に代わられていった。性能、形、操作方法は、前任者のSBML 2インチ迫撃砲をおおむね踏襲しており、支持架を持たない構造で兵士が手で保持して仰角を調節する。発射方法は下に付いているレバーで撃発する方式で、飛距離の調節はダイヤルを回してガス抜き穴を調節することで行う。
久住高原ロードパーク（くじゅうこうげんロードパーク）は、岩崎産業株式会社（鹿児島県鹿児島市）が運営する一般自動車道である。
大分県竹田市久住の大分県道・熊本県道11号別府一の宮線から久住高原の北側を通り、同市の県道阿蘇くじゅう公園線に至る延長8.8kmの有料道路である。佐多岬ロードパークが2007年4月26日付けで道路法に基づく道路に昇格（変更）されたことから、現在では、九州唯一の一般自動車道となった。道路からは久住山、祖母山、阿蘇山の景色が堪能でき、観光道路としての役目を果たしている。普通車の通行料金は500円。有料道路でありながら利用者は比較的多めである。かつては道路の中腹部に阿蘇山や久住高原などの景色を眺めながら食事ができるレストラン・物産館があったが、利用者数減少の理由で2001年3月に閉店した。この道路には途中分岐道路（平成6年の久住高原ロードパークが再開された折には進入可能だったが現在では確認できない）が存在した。2016年の熊本地震の影響を受け、全線通行止めとなっている。
7月23日、朝廷は幕府へ対して長州追討の勅命を発した。幕府は長州藩主毛利敬親と養嗣子の定広（後の元徳）に禁門の変を起こした責任を問い伏罪をさせるため、尾張藩・越前藩および西国諸藩から征長軍を編成した。動員された藩の数は最終的に35藩、総勢15万人とされる。8月13日、諸藩の攻め口が定められ五道（芸州口、石州口、大島口、小倉口、萩口）から、萩城のある萩ではなく藩主父子のいる山口へ向かうと決定した。征長総督は尾張藩の前々藩主である徳川慶勝（7日に紀州藩主徳川茂承から変更）。副総督は越前藩主松平茂昭が任命された。総督は征長について将軍から全権委任をうけ征長軍に対する軍事指揮権を掌握する。10月22日、大坂城にて征長軍は軍議を開き、11月11日までに各自は攻め口に着陣し、1週間後の18日に攻撃を開始すると決定した。広島の国泰寺には総督府、豊前の小倉城には副総督府を置くことになった。将軍が最終的に長州藩へ処罰（公裁）するが、総督は長州藩への降伏条件の決定、征長軍の解兵時期について権限をもつ。幕府は朝敵となった長州の藩邸を没収、藩主父子に謹慎を命じた。しかし、どのような条件で長州藩へ謝罪をさせるかについては決めず、幕府や征長軍内においては厳罰的な案を含めていくつかの案が出された。この時、征長軍に参加して萩口の先鋒を任されていた薩摩藩は独自の動きを見せた。福岡藩士の喜多岡勇平、薩摩藩士の高崎五六（兵部）が9月30日に岩国新湊に入ると、岩国藩の吉川経幹（監物）と薩摩藩は征長における交渉に入った。10月21日、高崎は岩国へ宛てて、薩摩藩は長州藩のために尽力するが暴徒を処罰し、黒白を明らかとして、悔悟の念を明らかとするのが肝要である。また三条実美ら五卿の追放、時と場合によっては藩主父子が総督府の軍門に自ら出てくる必要があるが、まずは安心してよいという内容の手紙を送った。手紙には高崎は京都で留守番をするが大島吉之助（西郷隆盛）が征長軍で交渉を担当するため、遠からず岩国に入るかもしれないと書かれている。24日、大坂において西郷は総督慶勝へ長州藩降伏のプロセスについて腹案を述べると、慶勝はその場で西郷へ脇差一刀を与えて信認の証とし、西郷は征長軍全権を委任された参謀格となった。慶勝と西郷は総督府を幕府の統制下から離れさせ寛典論に基づく早期解兵路線へ「独走」させた。11月4日、征長総督の命令により親友の税所篤（喜三左衛門）、吉井友実（仁左衛門）を伴い岩国へ入った西郷は吉川経幹と会談。2日前に経幹は総督府へ禁門の変で上京した三家老(国司親相、益田親施、福原元僴)の切腹と四参謀(宍戸真澂、竹内正兵衛、中村九郎、佐久間左兵衛)の斬首、五卿(三条実美、三条西季知、四条隆謌、東久世通禧、壬生基修)の追放の降伏条件で開戦の開始を猶予するように請願していた。西郷との会談後、経幹は長州藩へむけて家老切腹、参謀斬首を催促をした。11日、徳山藩において国司親相と益田親施が、翌12日に岩国藩において福原元僴が切腹。同日に四参謀も野山獄で斬首された。16日、広島国泰寺において征長軍総督による三家老の首実検が行われた。征長側は総督名代の成瀬正肥、大目付の永井尚志、軍目付の戸川安愛。長州側は吉川経幹、志道安房。参謀の辻将曹と西郷は次室に控えていた。『征長出陣記』は、永井は藩主父子を面縛（後ろ手で罪人として引き渡す）、萩の開城を通告した。経幹は顔面蒼白となり「この上はよんどころなく死守」と防長士民は徹底抗戦すると回答。永井から諮問された西郷は永井案の再考を提案したと記録されている。18日、征長軍から経幹へ「藩主父子からの謝罪文書の提出、五卿と附属の脱藩浪士の始末、山口城破却」の命令が出された。総督府の降伏条件は寛大として副総督府のある小倉にいた松平茂昭や越前藩、九州諸藩から不満があがったため西郷は21日の晩に広島を発して23日の昼に小倉に入り説得を行った。12月5日、長州藩から総督府へ藩主父子からの謝罪文書が提出された。残りの降伏条件は五卿と山口城だが、山口は城ではなく館であり形式的な条件（19日、巡検使の石川光晃、戸川安愛が巡視した際も指摘はなかった）で、残っているのは五卿問題だけとなった。これに先立つ4日前の1日、福岡藩の越智小平太、真藤登、喜多岡（北岡）勇平が長府（現在の下関市長府）の五卿を訪れ、朝廷及び幕府の命令により九州の五藩が五卿を預かるという申し入れをした。3日に福岡藩の月形洗蔵は三条実美と面会したが、三条は勅命であれば進退はやむを得ないが附属する諸隊及び脱藩浪士は反対し騒擾が起きる可能性があると語った。諸隊とは奇兵隊、遊撃隊、八幡隊、御楯隊、南園隊など藩の正規兵と異なる軍隊であり、政治集団、党派としての意味合いを兼ねていた。その指揮系統は軍隊だが、意思決定は幹部から構成される諸隊会議所が合議の上で決める仕組みである。11日、西郷は馬関海峡を越えて長府に入り運動中の月形らと面会。当日に小倉へ戻った。西郷の渡海により長州藩内の紛争が解決次第、五卿は筑前へ移転すると決定。降伏条件の道筋がつき征長軍は解兵へ歩みをすすめた。長州藩内の紛争とは長府の諸隊と萩藩庁の対立であり、萩藩庁と小倉の征長軍（その数は数万とされた）に挟まれた諸隊のために、奇兵隊3代目総督の赤禰武人は周旋に動いていた。これに対して13日夜、奇兵隊初代総督高杉晋作は長府の諸隊長官に対して赤禰の融和策を非難し、即時挙兵を主張したが応じる者はいなかった。この席で高杉は市民兵の諸隊に向かって「赤禰武人は大島の土百姓である」と発言したと記録されている。
7月21日、国司親相、益田親施、福原元僴の三家老に続いて京都へ向かった毛利定広が讃岐多度津で7月19日に勃発した禁門の変の敗戦を聞き山口へ向けて引き返した。27日、三田尻（現在の防府市）において藩主父子、三支藩藩主、老臣が善後策を協議、30日、毛利敬親は山口に戻り人心を落ち着かせて吉川経幹に対外的な周旋を頼んだ。また山口政庁は三家老の職を解き禁門の変の顛末を誰問の上で徳山藩に預けて謹慎させた。八月十八日の政変の後と同様に藩政を誤らせた正義派へ俗論党は反発を強めた。前回は萩から山口へ椋梨藤太、村岡伊右衛門ら俗論派が出てきて毛利登人、前田孫右衛門、周布政之助ら正義派を免職させたが、奇兵隊という武力を背景とした高杉晋作がひっくり返して、逆に坪井九右衛門は切腹させられた。今回は俗論党の影響下にある先鋒隊の壮士たちが続々と山口へ入った。9月6日に吉川経幹が山口に入ると8日に奇兵隊を含む諸隊は経幹と接見、上申書を奉じ幕府への武備恭順を迫り、これに対抗して20日に萩藩士100名以上が山口に上った。山口藩庁は暴発を避けるため城代の毛利将監、目付の村尾治兵衛から慰撫しようとしたが果たせず22日、萩側は経幹へ幕府への謝罪恭順を通すように迫った。経幹はこれを慰撫して藩内の騒動を収め、同日に敬親へ告げその場で城代と目付は経幹の労に謝したが、山口側は萩側の圧力を無視できなくなった。24日、井上馨（聞多）は藩主父子へ君前会議において藩是を定めることを提言。井上は萩の強硬派はいざとなれば自らが代官をつとめる小郡の民兵を使って片付ける目算を立てていた。25日、山口政事堂で君前会議が開かれ井上は熱弁をふるい、会議の最後に敬親は武備恭順を国是とすると言明して終わった。しかし同日夜、井上は政事堂からの帰り道に袖解橋の手前で刺客に襲われ重傷を負い、周布も自殺、30日に加判の清水親知（清太郎）も知行地に戻り閉居し正義派は大打撃を受けた。同日、藩主父子の萩城帰還が決定した。10月9日に毛利登人、大和国之助、前田孫右衛門、渡辺内蔵太は謹慎。13日に山縣半蔵、小田村素太郎（後の楫取素彦）、寺内暢蔵は罷免。17日に高杉晋作は政務役を罷免され24日に萩から脱走、29日に下関に入り11月1日に九州へ入り諸藩連合を説いたが失敗。福岡郊外の平尾山荘へ潜伏した。19日に清水は加判を罷免・謹慎となり正義派は軒並み倒れ、24日に俗論党の首領である椋梨籐太が政務役に任命され俗論派政権が誕生した。15日、奇兵隊を含む諸隊は山口から五卿を奉じて長府に入った。その総員はおよそ750名だった。22日、萩政庁は下関へ諸隊鎮撫掛の杉徳輔を、23日には粟屋親忠（帯刀）を送り込み、粟屋は長府藩に諸隊鎮撫を依託した。25日、長府藩の藩主である毛利元周は謝罪恭順を徹底させるため諸隊へ藩主父子への嘆願を封じさせた。諸隊は萩藩庁へ武備恭順、正義派の登用を嘆願したが無視され続けた。
12月8日、奇兵隊総督の赤禰武人は萩から長府へ帰り、萩政庁と諸隊の調和により事態を転回させる調和論＜正邪混和説＞を説いたが諸隊の多くは賛同せず、同日、奇兵隊の実権を握っていた軍監の山縣有朋は萩政庁へ反対の意見書を提出した。11月25日、九州から下関へ帰った高杉は長府で即時挙兵を説いたが、山縣を含めた諸隊は同調しなかった。12月13日夜、高杉は諸隊の長官を説得したが、忠誠公勤皇事蹟には「悲憤慷慨の言を吐き、或は怒り、或いは泣て、長官等を感動せしめんと力めましたけれども、長官等は高杉の気焔に圧倒せられたるのみにて、誰れ一人として」決起する様子は見えなかったとある。15日深夜、大雪の中、長府に集まった高杉と力士隊（総督は伊藤博文（俊輔））、遊撃隊（総督は河瀬真孝（石川小五郎））は功山寺に赴いて五卿に面会、その後下関に入った。功山寺挙兵および元治の内乱の始まりである。翌16日、藩内クーデターの勃発に萩政庁は諸隊を敵として協力を禁じる布告を出した。12月18日、諸隊は伊佐へ出陣、萩藩庁は同日に毛利登人、大和国之助、前田孫右衛門、渡辺内蔵太を含む7名を野山獄へ投獄し、翌19日に斬首（清水は6日後の25日に切腹）。両者の対立はようやく先鋭化した。高杉は三田尻で奪った軍艦を萩へ向かわせたが下関にいた。山縣有朋は諸隊より遅れて出発、剃髪した。融和論に静観の形で同調の姿勢を見せていた諸隊に裏切られた赤禰武人は下関を出奔した。28日、下関の遊撃隊討伐を目的として萩を上発した討伐軍の先鋒は秋吉台の北東の盆地の絵堂に入った。台地南西の伊佐にいた諸隊は、年が明けた元治2年（1865年、慶応に改元）1月6日深夜に山道を越えて絵堂に入り討伐軍を襲撃、朝までに同地を占領した。諸隊は数で劣勢のため絵堂は放棄して南進、大田川流域の大田（秋吉台の南東）に出た。討伐軍は秋吉台と権現山の間を通じる本道の大田街道、権現山東縁を流れる大田川沿いの谷間道（川上口）を南下すると予測した諸隊は本道には八幡隊、膺懲隊、本道左は南園隊、本道左の高台にある鳶の巣は御盾隊を、狭い川上口は奇兵隊を、本道と川上口が合流する大田勘場（役所）に本陣を置きＶ路上に陣地を形成した。10日、討伐軍は本道を攻めつつ、主力を川上口にまわした。奇兵隊の指揮官だった三好重臣（軍太郎）は敵の急襲に支えられず退却したが、本営の金麗社にいた山縣は狙撃隊をつれてＶ路上の真ん中にある竹薮の中を進み、左翼から敵を狙撃させた。山縣は川上口を支えるように厳命を下すと、奇兵隊の別隊長である湯浅祥之助の隊を横撃させた。湯浅隊は大田街道右側の小山を駆け下りて敵の側面から攻撃し撃退した。この際に鳥尾小弥太、山田鵬介の両伍長が活躍を見せた。14日、今度は本道の呑水峠（のみずたお）で大規模な戦闘となった。午前10時から午後2時まで戦った末に敵を撃退した。高杉は遊撃隊を率いて諸隊に合流、2日前の14日には太田市之進の御盾隊も小郡から帰還した。16日、絵堂の西にある赤村を夜襲した諸隊は秋吉台周辺から敵を撃退した。毛利敬親の諮問をうけた毛利元純が諸隊へ接触を図ろうとしたことから、萩の動揺を察知した高杉は諸隊に向かって明木の討伐軍本営を衝くべきと主張したが、狭い山道を進むよりも山口に向かおうとした山縣は太田（御盾隊）、福田侠平（奇兵隊）、堀慎五郎（八幡隊）を集めて「もし諸君が明木に進軍するつもりなら私も異論はないが、それならば私を先鋒にしてもらいたい」と発言した。高杉は意見を撤回して諸隊は山口へ入った。16日、萩城に毛利将監以下の諸士が登城した。敬親に拝謁した一同は諸隊を武力で征討する不可を上申した。正義派にも俗論党にも組しない中立派は「鎮静会議員」と称し運動を始めた。一方で毛利元純は諸隊との休戦工作のため、21日に萩と山口を結ぶ往還の集落佐々並において諸隊と協議した。元純は双方が萩と山口へ撤退する方針で打診したが諸隊は拒否。23日に萩から討伐軍に対して撤退命令が出され、28日までの休戦協定が結ばれて会見は終わった。ところが2月10日、山口を訪れた鎮静会議員3名が帰路の明木で俗論党（選鋒隊）により暗殺されると、諸隊の仕業であると誣告する俗論党への排斥運動は高まり、一方で処罰された正義派への大赦が続いた。14日、奇兵隊、八幡隊は東光寺に、御盾隊は大谷に入り、15日には玉江へ遊撃隊が入り、癸亥丸は海岸に近づいて再び空砲を鳴らし続けた。14日、椋梨藤太は萩から逃亡したが津和野で捕縛され俗論党は崩壊、長州藩の内訌戦は正義派の勝利に終わった。内乱の最中の12月27日、征長軍は解兵令を発したが、1月5日に幕閣は徳川慶勝へ藩主父子及び五卿を江戸まで拘引せよとの命令書を与えた。命令書を受け取った慶勝は「征長について将軍から全権を委任され、降伏条件と解兵は総督府を通じて幕府へ報告した。命令の実行は解兵した現在では不可能である」と断って、その上で処罰をうけるなら受け入れると回答した。幕府は長州処分は江戸で行うため慶勝は京都に入らず上府するように命令したが、朝廷も慶勝へ上洛せよとの命令を出した。板ばさみのため、1月16日に大坂に着いた慶勝は所労と称して滞坂することにした。
以下、年の記述がない場合は1865年とする。但、旧暦の日付とする。
大政委任を確認した元治国是は長州処分を幕府の専権事項に含んだが、朝廷も国事に関して幕府諸藩へ命令を出すことができるとした。朝廷、幕府、諸藩のパワーバランスの上に成り立つ体制下では大政委任が空文化する恐れもあり、一橋慶喜、会津藩主兼京都守護職松平容保は大奥や保守派大名の影響力が大きい江戸城から将軍徳川家茂を引き離し、畿内長期滞在態勢で公武一和を推進しようとした。しかし幕閣は第一次長州征伐の後フランスの後押しもあり強硬な姿勢をとり、朝廷からの再三の上洛要請も遷延策で無視をした。長州処分も諸藩を動員し長門周防を取り囲めば藩主父子は自ら出頭してくるとの見込みであり、最終処分案は慶応2年（1866年）1月21日まで決まらないまま事態は推移した。復古派の幕閣に対して勤皇諸藩は朝廷を以て幕府を制し挙国一致の体制を志向した。憂慮した松平容保は自ら江戸に出て将軍上洛運動を起こそうとしたが2月5日に阿部正外、7日に本荘宗秀の両老中が幕府歩兵を率いて上洛したことで容保の東下は中止となった。松前崇広からの内報では、阿部と本荘の目的は将軍上洛の中止と一橋慶喜と容保および弟の桑名藩主兼京都所司代松平定敬を京都から追い出すことにあると知らされた。22日に参内した両老中は目的を達せずに関白二条斉敬の叱責をうけた。23日、阿部は将軍上洛のために江戸へ帰らされ、本荘は摂海警備のために大坂表へ向かわされた。一方で7日に上京した薩摩藩士大久保利通（一蔵）は小松清廉（帯刀）と共に9日に中川宮朝彦親王に、11日には近衛忠房に謁見した。3月2日、京都所司代への御沙汰書が降下された。内容は藩主父子及び五卿の江戸拘引を猶予すること、参勤交代の制度は文久の幕政改革の内容に戻すこと、将軍は上洛した上で国是を評議することであった。慶喜・容保は所司代に御沙汰書を留置させ、御沙汰書は一旦撤回され、14日に本荘宗秀が参内して受け取り4月3日、江戸城に登城して幕府に提出した。大目付の塚原昌義が3月22日に大坂に入ったが、広島藩、宇和島藩、大洲藩、龍野藩は藩主父子の江戸拘引の協力は断わった。幕府は19日に将軍の西上を布告、4月1日には藩主父子の江戸拘引が行われない場合は将軍が進発すると諸藩へ伝達した。4月12日、尾張藩前藩主の徳川茂徳が先手総督に、紀州藩主徳川茂承が副総督に任命された。18日、「毛利大膳親子等容易ならざるの企あるの趣相聞え、更に悔悟の体なく、且御所より仰進ぜられし趣もあり、かたがた征伐仰出され、五月十六日進発す」と進発令が出された。閏5月16日、将軍家茂は江戸を出発し、閏5月22日に上洛し参内。翌23日は二条城、24日は伏見に泊まり25日に大坂城へ入った。武備恭順に藩論を統一した長州藩の重役は嘆願書を作り吉川経幹、広島藩、徳川慶勝を経て幕府へ上申した。6月23日、広島藩へ毛利元蕃、吉川経幹を大坂に招致する命令が出されたが、長州側は病気のため猶予を願うと回答した。8月18日、重ねての命令が出され、病気で無理ならば毛利元周、毛利元純、並びに長州藩主の家来が9月27日までに上坂せよと長州藩に伝えられたが、8日、長州側は再び病気を理由として拒否をした。長州処分が不振を極める中で幕兵の士気は落ち幕府の財政は悪化した。このままでは将軍の畿内滞在態勢がいつ崩壊するか分からないため、慶喜は再征勅許というイベントを起こして態勢を立て直そうとする。16日、大坂から家茂が京都に入り21日、再征勅許を巡る朝議が開かれた。しかし近衛忠房は大久保利通の入説により反対、近衛が朝議に出てこないため確かめると大久保が引き止めていた。慶喜は「匹夫の議に動かされて参内の時刻を移し、あまつさえ軽々しく朝議を変ぜんとするは奇怪至極せり、斯くては将軍を始め一同職を辞せんのみ」と激怒、朝議を牽引した慶喜は勅許を獲得したが23日に家茂は大坂に戻った。家茂が大坂に戻ったのは摂海に異国船が入ってきたためであった。同日、阿部正外、山口直毅、井上義斐はイギリス艦プリンセスロイヤルでイギリス・アメリカ・オランダと会談、その後グランス艦ゲリエールでフランス公使と会談した。イギリスの兵庫開港要求の諾否につき阿部は即答せずに大坂城へ持ち帰り、24日、25日と幕府首脳は会議を開いた。阿部と松前崇広は幕府の専権で兵庫大坂の開港開市を決めると決断し閣議をまとめた。回答の期日と約束したのは26日である。『徳川慶喜公伝』によると24日、京都で将軍の招命をうけた慶喜は25日夜に京都を出た。26日「明星の尚閃く頃」に大坂に着いた慶喜は、大坂城の評議はすでに解散していたため阿部の宿舎を訪れ兵庫の応接を尋ねた。阿部は幕府の責任で決定したと返答し朝廷の許しが得られなければ将軍は辞職をすると伝え、慶喜は勅許を得ずに開市開港すれば朝廷の信頼を失い諸藩も収まらないとし、「されば唯今より直に諸有司を城中に招集して再議せらるべし」としてそのまま大坂城に入った。26日、慶喜は公使には回答の延期を申し出てその間に天皇から勅許を貰うべきとし、阿部・松前は幕府の独断で行うと主張。結論はでなかった。立花種恭は延期の使者となりイギリス公使ハリー・パークスに10日間の猶予を申し出た。立花から見たパークスは怒り、暴言を吐き、挙動傲慢であったが、にわかに語気を改めて10日間の猶予を認めた。この際に同行した大坂町奉行の井上義斐が誠意をもってイギリスと交渉し猶予を獲得したとされる。慶喜からみた両老中は10日間の猶予を貰ったと知らされると「別室に慶喜を招き」「涙を流して後悔の念をあらわして」どんな罪でも伏罪すると表明し当面は謹慎するとした。大坂の慶喜は回答を猶予した件を京都の容保に知らせると勅許獲得の工作を依頼。また家茂に謁見して速やかに上洛して条約勅許を申請すべきとして、自分は先乗りで帰京する旨を伝え26日の夕方に「鞭を挙げて京都に馳帰らる」。27日に帰京した慶喜は朝廷に対して両老中は謹慎し、家茂は上洛して条約勅許を願い出ると報告をした。ところが阿部・松前は以前と変わらず出仕をして上洛を約束した家茂は約束の日である29日になっても上洛しない。結果として食言をした慶喜は容保、定敬と大坂に下る旨を朝廷に申し出た。しかし朝廷の怒りは限界にまで来ていた。29日、朝議が開かれて阿部・松前は改易・切腹、大老の酒井忠績、老中の水野忠精は領地を半減永蟄居とする議案が全員一致で可決した。慶喜、容保、定敬は過酷な処置に対して寛恕を願い出て阿部・松前の官位を剥奪し国許で謹慎という結論になった。その日のうちに評議の内容は大坂へ送られた。この後、将軍の辞職願（10月3日）と東帰の動き、条約勅許（5日）、家茂の大坂城帰還（11月3日）と続くが小笠原長行、板倉勝静の老中就任が実現し、朝廷では家茂への失望が広がり慶喜の信望は高まった（兵庫開港要求事件）。条約勅許の騒動が一段落つくと幕府は長州征伐に取り掛かる。7日、幕府は三十一藩に長州征伐の出兵を命じる。20日、場所は広島国泰寺。幕府側が永井尚志、戸川安愛、松野孫八郎。長州側は名門宍戸氏の養子となった山縣半蔵こと宍戸備後助が応接にあたった。ここで永井は八か条の質問を宍戸に出すが、宍戸は疑惑を否定した。国泰寺会談には新撰組の近藤勇、武田観柳斎、伊東甲子太郎、尾形俊太郎も永井の家来として同行した。『京都守護職始末』によると近藤は12月22日に会津藩へ出張の報告として、長州藩は武備恭順の姿勢であること、広島に滞陣中の幕府方の士気は落ちているため勝目が薄いこと、長州藩が表面で恭順ならば寛典な処置で対応していく方針が望ましいことを述べた。
2月20日、藩主父子は祖先の霊に対し藩内の擾乱を謝罪するとの名目で祭祀を布告して全ての藩士も参加をさせられた。28日、毛利敬親は湯田に入り巡視を行い民心を安堵させ、3月16日に諸隊は正式に藩の軍隊とされた。23日、敬親は山口に集まった支藩主へ「天朝へ忠節、幕府へ信義、祖先へ孝道之事」の遵守を伝えたが、吉川経幹は山口へ参集しなかった。26日、敬親は世子の定広を残して萩へ帰還した。4月25日、敬親は山口に戻り経幹は閏5月6日に山口へ出た。20日に藩主父子、支藩藩主、経幹は会議を開き、幕軍が攻めてくれば周防長門の二州は一致してことにあたると決議された。4月4日、高杉はグラバー、ラウダとの会見後に長崎から下関に戻り、長府藩と清末藩から下関を取り上げて長州藩直轄として開港しようとした。ところが22日に藩内に情報が洩れたため藩庁は開港はないと声明を出し、高杉は下関出張を免じられた。同月下旬、攘夷派と長府清末藩の藩士から命を狙われた高杉と井上馨は藩外へ逃亡、伊藤博文も対馬へ逃亡しようとしたが26日に亡命していた桂小五郎（後の木戸孝允）が下関に入り、事態を収拾させたため長州藩へ戻り、後に高杉と井上も逃亡先から戻った。5月13日、桂は山口で敬親に拝謁した。抗幕体制のため長州藩は一般政務を管掌する国政方、財政民政を管掌する国用方が政事堂の下に置かれた。27日、桂は国政・国用トップから諮問に与る用談役に就任、村田蔵六（後の大村益次郎）も藩政の中枢に参画して近代洋式軍隊の創設にあたることになった。閏5月1日、下関にいた坂本龍馬は時田少輔を通じて桂に会見を申し入れた。桂は時田からの書簡を藩へ提出、敬親から下関に出る許可を得た。4日に下関へ入った桂に対して坂本、土方久元は10日前後に薩摩の西郷が上京するが途中で下関に寄ると伝え桂との会談を斡旋した。21日、中岡慎太郎は15日に薩摩を西郷と出たが西郷は下関に寄らず豊後佐賀関で別れたと手ぶらで下関に入った。不快とした桂へ坂本と中岡は陳謝、この件については一任してもらいたいと申し出て桂も了承した。7月21日、井上・伊藤が長崎へ入った。長州藩は抗戦武装のため小銃1万丁を求め青木郡平を長崎に派遣していたが、坂本は薩摩藩の名義で長州藩がイギリスから購入できるように薩摩藩へ運動。薩摩が同意したため桂は藩政庁の承諾がないまま2人を長崎へ派遣したのである。千屋虎之助、高松太郎、上杉宗次郎、新宮馬之助は協議の上で小松清廉に薩摩藩で伊藤井上を潜匿させるように依頼した。26日、山口で藩主父子及び三支藩藩主、吉川経幹は会議を開き、6月23日に広島藩へ毛利元蕃、吉川経幹を大坂に招致する命令が出された件は上坂拒否と決定。上坂猶予の嘆願書が広島藩を通じて幕府へ出されたが幕府は却下した。ただし長州藩も大義を主張する必要があるとして重臣から正副2使が派遣される運びになった。長崎でイギリス商人と交渉した井上・伊藤は山口藩庁へ「ミネーゲベール短筒四千三百挺、ゲベール三千挺」を購入したと報告し、小銃は薩摩藩の蝴蝶丸に積み込み8月下旬に三田尻で陸揚の手配となった。9月6日、山口において藩主父子に謁見した井上は小銃購入の手配に上杉宗次郎の功績が大きかったと報告した。藩主父子は上杉を山口に招き三所物を与え8日、薩摩の島津久光・忠義父子へおくる書簡を上杉へ託した。木造蒸気船ユニオン号も購入する段取りとなったが、これは藩内外に紛糾が起こった。16日、大坂から徳川家茂が京都に入り長州再征勅許獲得の運動が始まった。24日、大坂を出た坂本龍馬は10月3日、三田尻へ入った。坂本は上方に藩兵を駐屯させる薩摩藩のために兵糧米を提供してほしいという名目で長州に薩摩の交渉を持ち出した。坂本は山口政庁の山田宇右衛門、国貞廉平（直人）、中村誠一、広沢真臣（藤右衛門）に説いた上で、10月下旬まで桂小五郎のいる下関に滞在した。17日、井原主計を正使、宍戸備後助を副使として両名は大坂へ出張するように命じられた。22日、井原と宍戸は広島に入り26日に大坂へ出発すると決まったが前日に井原は無断で帰藩をしたため、山口藩庁は29日、宍戸に1人で応対するように命令を出した。広島に出張した使節団は広沢真臣を中心として宍戸備後助が応接に専任（後に木梨彦右衛門を副使とする）。会見の段取、長州藩と幕府との連絡は広島藩が担当した。山口の政事堂には現地の様子は使節団から逐次報告された。11月20日、広島の国泰寺で長州藩の使節と幕府側の第一回会談が開かれた。永井尚志は長州藩に対して質問をしたが、宍戸は逐条答書、国情陳述書を出して疑惑を否定した。30日、国泰寺で第2回会談が行われ宍戸、木梨、諸隊代表が出席した。すでに11月上旬には幕府は攻め口の部署割りをした。幕府が交渉中に戦端を開くのでは危惧する山口藩庁は12月8日に使節団の引揚を命じたが、宍戸・木梨はなお幕議の決定を聞かないままでは帰れないとして広島に残った。12月に黒田清隆（了介）が京都に木戸孝允（桂小五郎）を伴うために長州藩へ入ったが、木戸は黒田との上京を拒絶した。21日、毛利敬親は木戸へ京都出張を命じた。27日、黒田と木戸、三好重臣、品川弥二郎、早川渡、田中光顕（顕助）は三田尻から出て年明けの慶応2年（1866年）1月4日に大坂へ入った。1月21日、木戸は目的を果たして京都を出発、1月27日に広島で宍戸と会談して2月6日、山口に入り藩主父子に復命をした。
以下、年の記述がない場合は1866年とする。但、旧暦の日付とする。1月22日、幕府は長州処分の最終案 を奏上、勅許が下された。26日、小笠原長行が長州へ幕命を伝えるため広島に下ることが決まった。2月7日の朝、小笠原を含む幕府の高官たちが広島へ到着。22日、小笠原は広島藩を通じて、三支藩藩主、吉川経幹と宍戸備前助、毛利筑前（以下、二家老と記す）に召喚命令を出したが病として拒絶された。24日、芸州先鋒の彦根藩から安芸国と国境を分かつ岩国藩へ使者が送られたが、吉川家は宗家と行動をともにすると回答して幕府の離間策は奏功しなかった。長州挙藩一致を示す事例として2月、藩主の内覧を経て小冊子「防長士民合議書」が印刷、藩内外へ頒布された点が挙げられる。防長武士および農民の対幕府決戦の覚悟を述べたこの冊子は『防長回天史』によると36万部印刷された。実際は数千部に過ぎない（『忠誠公勤皇事蹟』）とも、宍戸が起草、製本を指示し「内輪ハ後ニテモ他邦ヘ早ク配リ度」と催促してるように広島における幕府との交渉において挙藩一致体制を擬装するための宣伝工作文書であるとも指摘がある。3月26日、小笠原は広島藩を通じて4月15日までに藩主父子と孫の興丸、三支藩藩主、吉川経幹、二家老が出頭するように命令を出し宍戸には帰国して幕命を伝えるように命令した（4月2日に出された召喚命令により出頭期日は4月21日となる）。山口政庁へ急使を送った宍戸は4月5日に広島を発して6日に高森に入り同地で留まり事前の打ち合わせ通り出番を待つことになった。4月4日（または5日）、長州藩の諸隊の1つ第二奇兵隊で暴発事件が起きた。4月13日、敬親は宍戸を名代として22日に宍戸は再び広島へ入り、三藩主と経幹も名代を立てて広島へ送り込んだ。5月1日、国泰寺において小笠原は四家名の名代に対して幕命を伝えたが、宍戸は病気として旅館から出なかった。幕府は末家名代をして宗家名代を兼ねさせて長州藩へも幕命を伝えることにした。3日、幕府は四家名の名代に対しては速やかに帰国して主人へ伝え、20日までに請書を出すように命令が下された。広島へ滞在するように命じられた宍戸と小田村素太郎は5月8日に拘束され広島藩に預けられた。請書の提出は経幹からの請願により5月29日を期限としたが、この日までに命令に従わなければ6月5日を以て諸方面から進撃すると決定した。4月14日、大久保利通は板倉勝静へ薩摩藩は出兵を拒否するとした建白書を提出した。板倉は勅命により長州征討を起こした幕府の正当性を主張し建白書を拒絶したが、幕府がこれまで幕府が勅命を無視してきた事実を列挙した大久保と論戦となった。再三の交渉の結果、大久保は板倉へ建白書を受け取らせることに成功した。6月3日、徳川茂承は広島へ向かい、6月2日に広島の小笠原は小倉へ向かい、茂承は石州口へ転じて、茂承の代わりに本荘宗秀は広島に入った。
慶応2年（1866年）6月7日に幕府艦隊真木清人の屋代島（周防大島）への砲撃が始まり、13日には芸州口・小瀬川口、16日には石州口、17日には小倉口でそれぞれ戦闘が開始される。長州側は山口の藩政府の合議制により作戦が指揮された。大島口は長州藩領である周防国大島（屋代島、以下大島と記す）を巡る攻防戦である。大島は北は宮島のある安芸灘に、東と南は伊予灘に面した東西に長い防予諸島の1つである。長州藩の行政区分では大島宰判の管轄であった。西岸は狭い海峡（大畠瀬戸）を挟んで本州と連絡し、南下をすると上ノ関の港（上関島）に至る。開戦は上ノ関へ6月7日、幕府の軍艦が砲撃したことにより始まった。6月8日、伊予松山藩軍は大島へ上陸し、地元住民に乱暴狼藉を加える。9日、幕艦は島の北側である久賀へ砲撃、11日、再び幕艦の砲撃の後で久賀村から幕府陸軍が上陸。同日、島の南側である安下庄から松山藩軍が上陸、村上亀之助の兵と交戦したが当時の日本船籍として最大かつ最新鋭の富士山丸（排水量千tの木造蒸気船）の砲撃に晒されて撤退、夜に長州藩の全軍は本州の遠崎へ撤退した。長州藩は最初は大島を放棄する計画であったが、大島の惨状が伝わったことを受け、10日、山口藩庁は第二奇兵隊、浩武隊を大島へ派遣することを決定した。また高杉晋作へ丙寅丸（排水量94tの木造蒸気船）に乗り大島へ向かうように命じた。12日夜、丙寅丸は瀬戸を抜けて島の北側に停泊していた幕府方の軍艦へ大砲を撃ちかけ撤退した。この時富士山丸は大島の沖におらず、蒸気を落としていた八雲丸（排水量337tの鉄製蒸気船）、翔鶴丸（排水量350tの鉄製蒸気船）は丙寅丸を追跡したが見失った。15日、長州兵は大島に上陸、17日に大島を奪回した。19日、松山藩兵が上陸して民家を焼くなどの行為をして撤退した。この民家への放火について10月2日、松山藩は大島へ謝罪使を派遣した（大島にて陳謝の口上を述べたのは11月17日）。なお、その口上では幕府の行動に対して諫言すべきところを、小国がゆえに萎縮して応答して、このような「実に言語を絶し相済まざる次第」を引き起こした事を長州藩に対して詫びており、幕府に対する求心力の低下を物語っている。芸州口では、長州藩および岩国藩と、幕府歩兵隊や紀州藩兵などとの戦闘が行われる。彦根藩と高田藩が小瀬川であっけなく壊滅したが、幕府歩兵隊と紀州藩兵が両藩に代わって戦闘に入ると、幕府・紀州藩側が押し気味ながらも膠着状況に陥る。また広島藩は幕府の出兵命令を拒んだ。芸州戦線では被差別民が部隊として組織され長州藩の指揮下に参加しており、幕府側でも弾左衛門の配下の被差別民が参加していた。後に幕府はこの時の功績をたたえ、弾左衛門とその配下を士分に取り立てた。また長州藩としては組織として機能したことに安堵したという記録がある。石州口では、大村が指揮し（指揮役は清末藩主・毛利元純）、中立的立場を取った津和野藩を通過して一橋慶喜の実弟・松平武聰が藩主であった浜田藩へ侵攻し、18日に浜田城を陥落させる。明治まで浜田城と天領だった石見銀山は長州が制圧した。小倉口では、総督・小笠原長行が指揮する九州諸藩と高杉・山縣有朋ら率いる長州藩との戦闘（小倉戦争）が関門海峡をはさんで数度行われたが、小笠原の指揮はよろしきを得ず、優勢な海軍力を有しながら渡海侵攻を躊躇している間に6月17日に長州勢の田野浦上陸を、7月2日には大里上陸を許して戦闘の主導権を奪われ、その後も諸藩軍・幕府歩兵隊とも拱手傍観の体で小倉藩が単独抗戦を強いられる状態だった。また、佐賀藩は出兵を拒んだ。7月27日の赤坂・鳥越の戦い（現在の北九州市立桜丘小学校付近）では肥後藩細川氏（元・小倉城主）の軍が参戦し、長州勢を圧倒する戦いを見せた。しかし依然として小笠原総督の消極的姿勢は改まらず、事態の収拾に動くこともなかったことから、肥後藩を含む諸藩は総督への不信を強め、この戦闘後に一斉に撤兵・帰国し、小笠原総督自身も将軍家茂の薨去を理由に戦線を離脱した。孤立した小倉藩は8月1日に小倉城に火を放って香春に退却した。その後、小倉藩は家老・島村志津摩らの指導により軍を再編して粘り強く長州藩への抵抗を続け、戦闘は長期化してゆくこととなるが、これで事実上幕府軍の全面敗北に終わる。戦いの長期化に備えて各藩が兵糧米を備蓄した事によって米価が暴騰し、全国各地で一揆や打ちこわしが起こる原因となった（世直し一揆）。戦況不利の最中の7月20日に家茂が死去（後述）、徳川将軍家を継いだ徳川慶喜は大討込と称して、自ら出陣して巻き返すことを宣言したが、小倉陥落の報に衝撃を受けてこれを中止し、家茂の死を公にした上で朝廷に働きかけ、休戦の勅命を発してもらう。また慶喜の意を受けた勝海舟と長州の広沢真臣・井上馨が9月2日に宮島で会談した結果、停戦合意が成立し、大島口、芸州口、石州口では戦闘が終息した。なお、慶喜は停戦の直後から、フランスの支援を受けて旧式化が明らかとなった幕府陸軍の軍制改革に着手している（幕府陸軍#慶応の軍制改革を参照）。朝廷の停戦の勅命と幕府・長州間の停戦合意成立にもかかわらず、小倉方面では長州藩は小倉藩領への侵攻を緩めず、戦闘は終息しなかった。この長州藩の違約に対し、幕府には停戦の履行を迫る力はなく、小倉藩は独自に長州藩への抵抗・反撃を強力に展開した。10月に入り、長州藩は停戦の成立した他戦線の兵力を小倉方面に集中して攻勢を強め、企救郡南部の小倉藩の防衛拠点の多くが陥落するに及んで小倉・長州両藩間の停戦交渉が始められ、慶応3年（1867年）1月にようやく両藩の和約が成立している。この和約の条件により、小倉藩領のうち企救郡は長州藩の預りとされ、明治2年（1869年）7月に企救郡が日田県の管轄に移されるまでこの状態が続くこととなった。第二次征討の失敗によって、幕府の武力が張子の虎であることが知れわたると同時に、長州藩と薩摩藩への干渉能力がほぼ無くなる結果を招いた。そのため、この敗戦が江戸幕府滅亡をほぼ決定付けたとする資料も見られる。
7月20日、大坂城において家茂は客死。この日から慶喜が将軍職就任する12月5日まで将軍は空位となった。家茂の婚約者であった和宮親子内親王は12月9日に落飾（出家）した。家茂は征長の進発に際して「万一のことあらば田安亀之助をして、相続せしめんと思うなり」と和宮と天璋院へ伝えるように命じていたが、江戸の和宮は亀之助が将来の相続者であるとしながら「唯今の時勢、幼齢の亀之助にては、如何あるべき」「然るべき人骵（体）を、天下の為に選ぶべし」とこの時点での相続は否定したため、相続者は慶喜以外にはいないという結論になった。7月27日、慶喜は徳川宗家は継承すると決定（正式には29日に相続）したが、なお将軍職は辞退するとした。20日に島津久光・忠義父子の連名により二条斉敬へ征長反対の建白書が提出された。具体的には寛大の詔を下して征長の兵を解き、然る後に天下の公議を尽くして大に政体を更新し、中興の功業を遂げられんとする政体改革の建議である。この建議は朝議にはかられた。当時の朝議は二条斉敬と中川宮が主導、両者に対して批判的な勢力は近衛忠熙・忠房父子、山階宮晃親王（中川宮の兄）があり、別グループとして中山忠能、大原重徳、中御門経之、正親町三条実愛がいた。後者の指針は朝廷改革と攘夷貫徹であり、朝廷改革とは大政委任が現実には朝廷の権威を幕府に利用されるだけであるという不満から朝廷が主体的となり国政を一元化させようとする動きである。当然島津父子の建白書は賛成であった。朝議は紛糾し、三回目（8月4日）の朝議に召しだされた慶喜は「一当て仕らずては長人等追々京畿にも迫るべき有様なり、さはいへ強いて山口まで攻入るべしとのことにはあらず、芸石二州の地に進入せる長人を自国へ逐退けたる後、朝廷へ寛大の御処置を願ひ、又諸大名をも会同（集まって相談）して国事を議する事に仕るべきなり」と発言した。これをうけて孝明天皇が「朕は解兵すべからずとの決心なれば、速に進発して功を奏すべし」と叡慮をのべて議は決した。戦争継続である。8月8日、家茂の名代として出陣する慶喜は御暇乞の参内をして天盃、節刀を賜ったが、14日、慶喜は二条斉敬へ出陣を見合わせるようにとの4日と反対の内願を提出、16日に勅許が下ろされた。これは11日に九州戦線崩壊（小倉城の自焼、諸藩の戦線離脱）が京都に伝わったことによる。長州征討は止戦するという勅命が20日に出され、同時に諸大名を召集し「天下公論」で国事を決すると決まった。この8月、幕府は費用を確保するため、イギリスのオリエンタル・バンクと600万ドルの借款契約を締結していた。大久保利通は諸大名召集の行方を注視する一方で、岩倉具視の列参運動にも関心を寄せた。安易に朝廷を利用する慶喜に対して公卿たちの不満は爆発。二条斉敬、中川宮を引きずり下ろして朝廷改革を進めようとする動きが出た。岩倉具視は列参諫奏により改革運動を推進しようとした。薩摩側は朝廷内部の変革が諸侯参集に影響を与えることを危惧したが、岩倉側は列参の目的は諸大名の召集を朝廷が行うことにより幕府を棚上げする点にあると説明し、薩摩藩と岩倉側の同意がなり8月30日に列参が行われた。目的は朝廷改革、長防解兵の勅宣、勅勘公卿の赦免、そして諸藩召集である。列参の結果は孝明天皇の逆鱗に触れ中御門経之、大原重徳、山階宮、正親町三条実愛は処罰された。余波として二条斉敬、中川宮は辞意を表明するがその反作用として慶喜の除服参内、将軍宣下へ動く結果となった。孝明天皇に対して諫奏しようとしても既に朝廷政治は公卿だけで行われる段階ではなく、慶喜がその一角に位置を占めていた。「不偏不党の権威を朝廷に求める廷臣にとって朝廷改革の最大の障害物は孝明帝自身であるという結論」（原口清『原口清著作集2　孝明天皇と岩倉具視』）になる。薩摩側はすべてが裏目とでて、朝廷内のシンパが処罰されたことで発言力も低下を余儀なくされた。朝廷から上洛令を出された24の諸大名でも上京したのは世子を含めて9名に過ぎなかった。物価高騰による不満から各地で一揆が頻発し諸侯にしても中央政局にコミットする余裕はなく、また幕府に批判的であるが封建諸侯である以上幕府の否定をするには壁が高い状況が明らかとなった。かくして慶喜の将軍就任の環境は整った。慶応3年5月の四侯会議では、課題の一つとして、停戦した長州との問題が話し合われた。紆余曲折の末、主導権を握った慶喜が長州寛典論を奏請し、明治天皇の勅許を得る。慶応3年12月8日の二条斉敬が主催した朝議にて、毛利敬親・定広父子の官位復旧が決定し、長州は朝敵を赦免された。