慶応元年（1865年）、阿部家9代藩主阿部正方が第二次長州征伐参加のため石見国へ出兵することになり、その準備を行っていたところ、二の丸南側の櫛形櫓で火薬が爆発し隣接する鎗櫓、鉄砲櫓、番所が櫓内の武器と共に焼失した（これらの櫓が再建されることはなかった）。この火災は閉門後であったため死者は番人1名に留まったが城下は大混乱に陥ったといわれる。その後、長州軍との戦いは完敗し、兵を引き揚げた福山藩は幕末の動乱を傍観していたが、第二次長州征伐から3年後の慶応4年（1868年）1月9日に西国における幕府側の重要な拠点であった福山城が初めての攻撃を受けることになった。王政復古により新政府軍（長州軍）は徳川譜代である福山藩を朝敵と見なし備後国へ侵攻した。福山藩はこの直前に藩主阿部正方が急死し藩内の実権を勤皇派が握っていたことなどから、藩主の死を秘匿し当初から迎撃を諦めて福山城に篭った。城下の手前まで進入した新政府軍はまず城の北西（現在の市内北本庄町）にある円照寺に陣取り福山城の北側から大砲による攻撃を開始する（焼失前の天守にはこのときの弾痕が残されていた）。その後、新政府軍は城内へと進攻し小丸山や松山から城に銃撃を浴びせるが、福山藩の反撃により新政府軍の藩兵3名が戦死した。しかし、福山藩首脳らの奔走により新政府軍が本格的な攻撃を開始する前に福山藩は恭順を許されることになった。これにより城下は戦火から守られたが、後に福山藩兵は新政府軍の先兵として不遇の扱いを受けることになった。正方は世継がないまま死去していたが、福山藩は幕末の混乱に乗じて安芸広島藩藩主浅野長勲の実弟阿部正桓を養子に迎えることでお家断絶を回避し版籍奉還を迎えた。なお、正方の遺体はこの戦いの直前に小丸山に仮埋葬されていたが、明治2年（1869年）に市内北本庄町の小坂山（現在の小坂山神社）に築かれた墓所へと移された。
株式会社荏原製作所の創立者として知られる実業家畠山一清は1881年（明治14年）、金沢に生まれた。家系は能登の守護大名畠山氏の血筋を引くという。畠山は東京帝国大学機械工学科を卒業後、1912年（大正元年）、荏原製作所の前身にあたる「ゐのくち式機械事務所」という会社を興した。これは東京帝大で彼の恩師であった井口在屋（1856 - 1923）の発明した井口式ポンプを販売するための会社であった。1920年（大正9年）にはポンプ販売の事業を発展させて荏原製作所を設立した。記念館の庭園には井口と畠山の胸像が並んで建っている。畠山は「即翁」と号し、茶人としても知られた。近代日本の美術コレクターには実業家で茶人であった者が多いが（益田孝、原富太郎、藤田伝三郎など）、畠山はこうしたタイプの茶人としては最後の世代に属する。また彼は幼時から宝生流の謡（うたい）をたしなんでいたため、収集した古美術品には茶道具と能楽関連のものが多い。畠山は社団法人発明協会会長を務め、1960年（昭和35年）には科学技術振興のための畠山記念財団を設立するなど社会貢献に努めた。1964年（昭和39年）には畠山記念館を設立公開した。畠山は派手な宣伝をして客を呼ぶことは茶人の精神に反すると考え、開館記念展のポスターも作らず、所蔵品の図録も当初は作らなかったという。当館は港区と品川区の境界付近に位置し、本館は崖地の斜面に建っている。敷地は城郭を思わせる石垣と白壁の塀に囲まれている。記念館の敷地は江戸時代には薩摩藩主島津家の別邸だった場所で、1669年（寛文9年）、江戸幕府が島津家に下付したものである。この地に隠居した島津重豪は高低差のある邸内の景勝地を「亀岡十勝」と称し、1804年（文化元年）、諸侯文人が賦した七言律詩を刻した「亀岡十勝の詩碑」を建立。この碑はそのまま伝えられ当館庭園内に現存している。明治維新後、この土地は薩摩出身で後に参議・外務卿となった寺島宗則（1832 - 1893）の屋敷となった。寺島邸時代に明治天皇が行幸し観能を催したことから、1934年（昭和9年）、聖蹟に指定され、「明治天皇行幸所寺島邸記念碑」が建てられた。畠山一清がこの土地を買い取ったのは1937年（昭和12年）のことであった。敷地内には本館のほか、沙那庵、翠庵、明月軒、新座敷、浄楽亭、毘沙門堂などの建物・茶室があり、かつて隣接して料亭般若苑があった。般若苑は奈良・般若寺の客殿を移築したもので、三島由紀夫の『宴のあと』に登場する料亭のモデルとなったことで知られる。シンプルな外装の本館は畠山自らの設計になる。館内は土足禁止で来客はスリッパに履き替えて入館する。1階には平櫛田中作の和服姿の畠山一清像があり、2階が展示室になっている。展示室は障子を通した自然光のもとで作品を鑑賞できるように配慮されている。展示室の一部に畳敷きの部分があり、掛軸が床の間に掛けられた際の本来の目線で鑑賞することができる。畳敷きの部分に続いて蹲踞や切支丹灯籠（織部灯篭）を配した露地を備える茶室「月庵」があり、希望者には抹茶と菓子が供される（入館料とは別に茶券が必要）。所蔵品は茶道関係が中心で、日本と東アジアの陶磁器、水墨画、墨蹟（禅僧の筆跡）、琳派を中心とした日本絵画など、いずれも一級品が揃っている。畠山一清が能をたしなんでいた関係で、能面、能装束などの能楽関連品も多数所有している。展示は「春季展」「夏季展」のように季節ごとに展示替えが行われている。大規模改修工事のため2019年（平成31年）3月17日の平成31年冬季展最終日をもって長期休館する。再開館日は未定。