ペドロ2世の即位後、内政においては進歩党と回帰党が再編され、自由党と保守党の二大政党制が確立した。1844年にはペドロ2世の調整権によって自由党に政権を担当させ、ヨーロッパで1848年革命が始まるとその影響を恐れて同年に保守党に政権をさせたように、この時期は皇帝の調整権によって両政党に内閣が交代した。この措置を不満に思った自由党により、ペルナンブーコのレシーフェで1848年11月からヨーロッパの社会主義思想の影響を受けたプライエイラ革命（葡: Insurreição Praieira - 「プライエイラの反乱」とも）が勃発したが、1850年にこの反乱が鎮圧されると、第二帝政の政治的安定が訪れることになった。ペドロ2世時代の外交は、基本的にイギリス資本への従属（これは当時ごく僅かな例外を除いてラテンアメリカ全土に共通していた）と、領土拡張政策、そしてアルゼンチンの強国化の阻止によって特徴付けられていた。イギリスとの関係は1840年代には奴隷貿易の問題により大きく悪化したが、1845年のアバディーン法制定により1850年に奴隷貿易が廃止されると改善に向かった。奴隷制は1860年代に北米の南北戦争の影響を受けて大きく動揺するものの、基本的には帝政の支持基盤となっていた大地主は奴隷制の存続を望み、この問題はブラジルの大きな政治的課題となった。領土拡張の当初の目標はかつてシスプラチナ県として領有していたウルグアイであり、これは大戦争をはじめとするウルグアイの内乱において、イギリス、フランスと敵対して貿易を保護し、大アルゼンチン（パラグアイ、ウルグアイとの合邦）の実現を図るフアン・マヌエル・デ・ロサスに対する牽制の意味を含めてコロラド党を支援することによって達成されようとした。事実、1851年にロサス派が勝利を目前にしたところでエントレ・リオス州知事フスト・ホセ・デ・ウルキーサを唆して介入したことにより、1852年2月3日にロサスはカセーロスの戦い（西: Batalla de Caseros）で敗れて失脚し、アルゼンチン・ウルグアイの合併という事態は回避された。また、ブラジルの南米における最大のライバルがアルゼンチンであることを強く認識させたのもこの戦争だった。ロペス父子が支配し、近代化政策を続けるパラグアイも標的となった。大戦争後もウルグアイの政治的帰属はアルゼンチン、パラグアイ、ブラジルの関係に複雑な影響を与えていたが、ウルグアイでの内乱がきっかけとなって、1864年にパラグアイのソラノ・ロペス大統領はウルグアイへの内政干渉を理由にブラジルに対して宣戦布告し、パラグアイ戦争（三国同盟戦争）が勃発した。ブラジル帝国が主体となったアルゼンチン、ウルグアイとの三国同盟とパラグアイのロペス政権との間で戦われたこの戦争では、南米で最大の軍隊を保有していたパラグアイの頑強な抵抗もあって激戦が続いたが、カシアス公によるブラジル軍の指揮もあり、1870年にロペスがセロ・コラーの戦いで戦死し、ラテンアメリカで最も凄惨な戦争となったこの戦争は終わった。敗戦により南米で最も先進的な経済制度を備えていたパラグアイの人口は半減し、アルゼンチンとブラジルに領土は分割され、自立的発展を遂げていた工業は崩壊し、国家は壊滅した。ペドロ2世にとってこの戦争はブラジル人のナショナリズムを奮い立たせる経験として肯定的に捉えられたが、勝者となったブラジルも10万人の死傷者を出し、30万ドルに及ぶ戦費をイギリスからの債務で賄ったために戦争終結後に財政崩壊を起こした。さらに前線でアルゼンチン兵と行動を共にした帰還兵や、戦場で黒人と共に戦った軍人により、共和制思想や奴隷制廃止が大きく喧伝されるようになった。また、パラグアイ戦争は、ブラジルとアルゼンチンに両国の緩衝地帯の必要性を理解させることになった。1844年に新関税法が導入されると、輸入関税の引き上げはブラジルの工業化の基礎条件を築いた。また、1840年代に南東部のリオデジャネイロ県でコーヒーの栽培が成功すると同時に、北東部での砂糖と綿花の栽培が衰退したため、以降コーヒーはブラジルの奴隷制プランテーション農業経済の主軸を担い、外貨をもたらすと共にファゼンダ制を強化した。コーヒー栽培には多量の労働力を必要とするが、1850年の奴隷貿易廃止によって黒人奴隷の新規流入が停止したために、1860年代からブラジルの白人化を目指していた当時の自由主義知識人や寡頭支配層の思惑と合致する形で、奴隷に代わる労働力としてヨーロッパから移民が導入されることになった。また、パラグアイ戦争後、陸軍士官学校の数学教官だったベンジャミン・コンスタンによって1850年代にブラジルに導入されたオーギュスト・コントの実証主義と共和主義が融合し、実証主義は次第に奴隷制と帝政に対する批判を帯びた運動になっていった。1865年に南北戦争の結果としてアメリカ合衆国で奴隷制が廃止され、1870年にスペイン領キューバで奴隷の暫定的解放を達成するモレ法が可決されると、ブラジルのみが西半球で唯一奴隷制に固執する国家となったがために、実証主義者により帝政廃止と奴隷制廃止を求める共和党が結成された。さらに1878年に自由党政権が成立するとジョアキン・ナブーコや詩人のカストロ・アルヴェスに代表される知識人は奴隷制廃止を公然と要求するようになり、ベンジャミン・コンスタン大佐は陸軍の青年将校（テネンテ）に実証主義教育を行い、次第に軍全体が実証主義を信奉するようになっていった。ペドロ2世はこうした声に対処するために、1871年9月28日にはモレ法にならった出生自由法を、1888年5月13日に黄金法を制定して奴隷制が最終的に廃止されたが、このことによってペドロ2世は大地主達の支持をも失った。しかし、奴隷は解放されたものの、解放に際して経済的な裏づけとなる土地や財産の分配はなされなかったため、結局黒人の社会的立場に大きな変化は見られなかった。植民地時代から奴隷制廃止までにブラジルに連行された黒人奴隷の数は350万人から1000万人に上ると推測されている。1870年代にカトリック教会と対立したことにより、帝政は教会からの支持をも失っていたが、1880年に軍部帝政派の重鎮だったカシアス公が死去したことをきっかけに、皇帝への支持は教会のみならず、軍部からも失われた。そして1888年の奴隷制廃止によって帝政は国内の全ての層から支持を失うことになった。中間層の利害を代表し、国家の近代化を求める軍部の青年将校はこの好機を逃さず、1889年11月15日にベンジャミン・コンスタンの計画により、デオドロ・ダ・フォンセカ元帥によって率いられた軍部によって宮殿は包囲された。オーロプレト子爵アフォンソ・セルソ首相は逮捕され、ペドロ2世は退位してイギリスに亡命した。こうして無血革命により帝政は崩壊し、ブラジルは共和制に移行した。そしてこの時に軍が果した大きな役割はその後ブラジルの政界における軍部の発言力を保障することにもなった。実証主義知識人はアメリカ合衆国を模範としていたが、11月15日に導入されたブラジル新国旗は余りにもアメリカ合衆国の国旗に似ていたために拒否され、11月19日に制定されたブラジル合衆国の新国旗には、天球の帯に実証主義知識人の合言葉だった標語「秩序と進歩」が記された。第二帝政時代は経済面では、19世紀後半にはマウアー子爵が実業家として大成功し、彼の手によってブラジル資本による鉄工所、造船所、鉄道などが造営されたが、1875年から1878年の恐慌で破産すると、彼の財産はほとんど何も残らなかった。また、アマゾン川流域でのゴム・ブームによりマナウスなどの都市の開発が進められた。文化面では、帝政前期は、文学においてロマン主義がゴンサルヴェス・デ・マガリャンイスの『詩的吐息と感情』（1836）によってもたらされた。ブラジルのロマン主義はインディオを理想化することをよしとし、インディアニズモの潮流が生まれた。この時期の文学者としてはゴンサルヴェス・ディアスや、『イラセマ』、『グアラニー』のジョゼ・デ・アレンカールなどが挙げられるが、全体としてヨーロッパの模倣の域を出なかった。また、ブラジル国民の理想的原型としてインディオを称揚するインディアニズモの潮流がありながらも、実際にインディオへの迫害が止むことはなかった。音楽ではほとんどがヨーロッパの模倣だったが、アレンカールの『グアラニー』をオペラ化したカルロス・ゴメスなどが活躍した。美術では、1816年に到来したフランスの文化使節団の影響を受け、「ブラジル最初のミサ」（1861）のヴィトル・メイレレスや「独立か死か」（1888）のペドロ・アメリコなどの画家が活躍した。一方、帝政後期は写実主義が隆盛を見せ、『ブラス・クーバス死後の回想』や『ドン・カズムーロ』のマシャード・デ・アシスや『スラム街』のアルイジオ・アセヴェード 、後期ロマン主義詩人のカストロ・アルヴェスといった文学者を生みだし、さらに地方主義の萌芽も見られた。また、歴史研究も進んだ。さらに、音楽ではショーロとマシーシェが流行した。ショーロは1870年にシルヴァ・カラードによって生み出され、レコードの普及と共にピシンギーニャによって大衆化した。マシーシェはシキーニャ・ゴンザーガによって大衆化した。また、スポーツでは後に国民的スポーツとなるサッカーがもたらされた。教育面では、私立の高等専門学校の整備が進んだが、隣国アルゼンチンがドミンゴ・ファウスティーノ・サルミエント政権の下で初等教育に力を注いだのとは対照的に、ブラジルでは初等教育の整備が遅れた。1872年に初めて行われたセンサスによればブラジルの総人口は990万人だったが、そのうち自由人の非識字率は80%、奴隷の非識字率は99.9%に達していた。