1874年の台湾出兵以降、徐々に外征軍としての機能が強化され、普仏戦争に勝利して世界的に注目を集めていたプロイセン陸軍のメッケル参謀少佐が1885年（明治18年）に陸軍大学校教授として招請され、その助言を受けて1886年（明治19年）に大山巌らによる改革が進められた。この時期に帝国陸軍は大きく変化し、1888年（明治21年）にフランス陸軍を範にとった拠点守備を重視した鎮台制から、後方支援部隊を組み込んで機動性の高い師団を運用する積極防御を重視したプロイセン式への改組が行われた。1894年（明治27年）の日清戦争開戦時には常設師団は7個であったが、日清戦争後の1898年（明治31年）に常設師団6個師団（第7師団・第8師団・第9師団・第10師団・第11師団・第12師団）が増設された。日清戦争勝利後に勃発したロシア帝国を相手とする日露戦争では、満州方面全陸軍部隊を掌握する現地総司令部として、開戦から3ヵ月後の1904年（明治37年）6月に総軍たる満州軍が編成され、総司令官には大山巌元帥陸軍大将が、総参謀長には児玉源太郎大将が就いた。日露の大軍が戦火を交えた鴨緑江会戦・旅順攻囲戦・遼陽会戦・沙河会戦・黒溝台会戦などの会戦において、帝国陸軍は多大な出血を負うも各地でロシア帝国軍を撃破する。旅順港閉塞作戦に失敗し黄海海戦において旅順艦隊の艦艇を取り逃がした海軍は、旅順要塞攻撃中の帝国陸軍に対し二〇三高地の攻略・同地からの旅順艦隊への砲撃を要請。激戦の末、1904年12月5日に同高地を占領し二十八糎砲（二十八糎榴弾砲）をもって旅順艦隊を攻撃・完破、のちの日本海海戦における海軍の完勝に多大な貢献を行ったことになる。1905年（明治38年）3月5日から10日にかけて国運を賭して行われた奉天会戦における勝利を記念して、のちに陸軍記念日（3月10日）が制定された。日露戦争においては全ての師団が戦地に派遣され内地に残留する師団がなくなってしまうため、戦中の1905年4月に4個師団（第13師団ほか）が新編された。日韓併合後は、旧大韓帝国軍人を朝鮮軍人として編入した。また、朝鮮半島防衛のため2個師団を交代で朝鮮に派遣していたが、辛亥革命後の中華民国の混乱から警備強化の必要性が高まり上原勇作陸軍大臣は2個師団の増設を西園寺公望首相に求め、その混乱から第2次西園寺内閣は結果的に倒れることとなる。その後、陸軍省の要求が通り1915年（大正4年）に朝鮮半島に衛戍する2個師団（南部に第19・北部に第20師団）が編成されることに決まった。
ポーランドの蜂起はヨーロッパ中で自由主義・ナショナリズムを活気づかせた。デンマークでもナショナリズムが高まり、シュレースヴィヒ・ホルシュタイン問題を再びデンマークに有利に設定し直そうという世論が強まった。とりわけ1863年12月にクリスチャン9世がデンマーク王に即位するとデンマークのドイツ連邦に対する強硬外交が目立つようになった。ドイツ連邦各国でもドイツ・ナショナリズムが高まり、フリードリヒ8世がアウグステンブルク公としてシュレースヴィヒ・ホルシュタインの統治者に擁立され、両国は一触即発状態になった。1863年7月、パーマストン卿は庶民院での演説で「イギリスの責務はデンマークの独立・統一・権利を守ることである。もしデンマークの独立が侵されることがあれば、これに抵抗するのはデンマーク一国だけではないだろう。」と演説したが、ヴィクトリア女王が「デンマークのためにドイツ諸国と戦争するなど馬鹿げている」と強硬に反対したため、積極的な介入はできなかった。1864年2月1日よりプロイセン・オーストリア連合軍がシュレースヴィヒ進攻を開始し、第二次シュレースヴィヒ＝ホルシュタイン戦争が勃発した。デンマークは兵力でも装備でもドイツに劣ったが、デュッペル要塞に籠城する作戦が功を奏して、戦況は膠着状態となった。パーマストン卿はオーストリア海軍が北海に出てくることを警戒し、参戦をちらつかせてオーストリアを牽制したが、ヴィクトリア女王の不介入方針は変わらず、「これ以上好戦的な方針を取り続けるなら議会を解散する」とパーマストン卿を脅迫するようになった。また参戦は軍事的にも障害が多かった。イギリス陸軍はドイツ諸国の陸軍と比べると脆弱であったし（ビスマルクは「イギリス陸軍など、もしドイツに上陸してきても地元警察に逮捕させればよい」などと豪語していた）、イギリス海軍は精強ながら世界各地に散らばっており、ただちに北海に召集するのは難しかった。そこでパーマストン卿は国際会議によって事態の収拾を図ろうとした。この提案に対してプロイセン、オーストリア、フランス、ロシアは支持を表明した。デンマークははじめ反対したが、やがてデュッペル要塞で幾ら頑張っていても列強の救援が得られないと悟り、国際会議開催に賛同した。こうして1864年4月25日から外相ラッセル卿を議長とするロンドン会議が開催されたが、パーマストン卿もラッセル卿も親デンマーク的な態度を取り過ぎて反発を買い、さらにヘルゴラント海戦でデンマーク海軍がオーストリア海軍に勝利したことでデンマークの態度が強硬になり、加えてドイツ側も譲歩の気配を見せなかったため、会議は難航した。またパーマストン卿はこの頃、持病の痛風が悪化して自宅療養が多くなっていたため、積極的な調停に乗り出せなかった。6月15日の閣議では会議の進展を絶望視したラッセル卿が、会議をフランスに任せてはどうかと提案したが、パーマストン卿は却下した。この際に彼はラッセル卿に「フランスはヴェネツィアからオーストリアを追いだし、ライン川左岸に勢力を拡大しようとしている連中だ。彼らのことなど信用できない」という私見を述べている。ヴィクトリア女王の日記によれば、パーマストン卿はフランスがイギリスを対ドイツ戦争の泥沼に陥れて、その間にフランスはライン川沿岸を獲得し、イタリア全土で革命を起こすつもりだろうと懸念していたという。6月24日と6月25日の閣議では会議決裂の場合イギリスはどうすべきかが論じられたが、最終的にはイギリスはこの問題から手を引くことが閣議決定された。ロンドン会議は6月25日に決裂し、デンマークとドイツ連邦の戦争は再開された。戦況はドイツ軍優位に進み、7月20日にデンマークは降伏し、シュレースヴィヒとホルシュタインを放棄することとなった。ロンドン会議失敗により7月5日から7月6日にかけて貴族院と庶民院双方でパーマストン卿不信任案決議案が提出されたが、庶民院の採決では賛成295票、反対313票でかろうじて不信任案は否決された。一方貴族院では賛成177票、反対168票で不信任案が可決された。しかしパーマストン卿は貴族院より庶民院の方が重いとして総辞職や解散総選挙を拒否した。