Perang Boshin
Nagaoka beruntung bisa memperoleh dua dari tiga senapan Gatling yang ada di Jepang, dan 2000 pucuk senapan Perancis dari pedagang senjata Jerman bernama Henry Schnell.
Pada bulan Mei 1868, pasukan daimyo Nagaoka menyebabkan kerugian besar bagi pasukan kekaisaran dalam Pertempuran Hokuetsu, namun istana Nagaoka akhirnya jatuh pada 19 Mei 1868. Pasukan kekaisaran terus maju ke utara, mengalahkan Shinsengumi di Pertempuran Puncak Bonari. Kekalahan Shinsengumi dan membuka jalan bagi pasukan kekaisaran untuk menyerang kastil Aizu-Wakamatsu dalam Pertempuran Aizu pada bulan Oktober 1868, dan Sendai tidak dapat dipertahankan lagi.
Aliansi Utara tercerai-berai, dan armada Aliansi Utara melarikan diri ke Hokkaido pada 12 Oktober 1868. Dua kapal perang (Oe dan H yang dipinjam Sendai dari keshogunan) ikut dibawa ke Hokkaido beserta tambahan 1000 pasukan yang terdiri dari sisa-sisa tentara keshogunan di bawah pimpinan Otori Keisuke, pasukan Shinsengumi yang dipimpin Hijikata Toshizo, korps gerilya (yugekitai) pimpinan Hitomi Katsutar, dan sejumlah penasihat militer Perancis (Fortant, Garde, Marlin, dan Bouffier)
Pada 26 Oktober 1868, Edo berganti nama menjadi Tokyo, dan zaman Meiji secara resmi dimulai. Aizu sudah dalam keadaan terkepung sejak bulan Oktober, dan menyebabkan bunuh diri massal samurai muda usia yang bergabung dalam Byakkotai. Setelah pertempuran berkepanjangan selama sebulan, Aizu jatuh pada 6 November 1868.
Enomoto Takeaki melarikan diri ke Hokkaido bersama angkatan laut keshogunan dan sejumlah penasihat militer Perancis. Di Hokkaido, mereka memproklamasikan pemerintah negara Hokkaido yang merdeka. Secara resmi Republik Ezo didirikan pada 25 Desember 1868 dengan mengikuti Amerika Serikat sebagai model. Enomoto dilantik sebagai presiden berdasarkan suara mayoritas. Republik Ezo berusaha meyakinkan perwakilan negara-negara
asing di Hakodate, seperti Amerika Serikat, Perancis, dan Kekaisaran Rusia, namun tidak ada pengakuan atau dukungan internasional. Enomoto mengajukan usul untuk memberikan wilayahnya kepada Keshogunan Tokugawa di bawah kekuasaan kaisar, namun usulannya ditolak oleh Dewan Pemerintahan Kekaisaran.
Sepanjang musim dingin, mereka memperkuat pertahanan di sekeliling semenanjung selatan Hakodate. Benteng baru di Goryokaku merupakan pusat pertahanan Republik Ezo. Pasukan berada di bawah komando Perancis-Jepang. Panglima Otori Keisuke dibantu oleh kapten Perancis bernama Jules Brunet. Tentara Republik Ezo terdiri dari 4 brigade, dan masing-masing brigade dipimpin oleh opsir Perancis: Fortant, Marlin, Cazeneuve, dan Bouffier.
Angkatan Laut Kekaisaran tiba di Pelabuhan Miyako pada 20 Maret 1869, namun kedatangan mereka sudah dinanti-nanti oleh tentara Republik Ezo. Para pemberontak menyusun strategi untuk merampas kapal tempur Jepang Kotetsu. Di bawah pimpinan komandan Shinsengumi bernama Hijikata Toshizo, tiga kapal perang dikirim untuk melakukan serangan mendadak. Peristiwa ini disebut Pertempuran Teluk Miyako yang berakhir dengan
kegagalan pihak pemberontak. Cuaca buruk, kerusakan mesin, dan penggunaan senapan Gatling oleh pasukan kekaisaran sangat menyulitkan pihak penyerang yang terdiri dari para samurai.
Pihak kekaisaran pada bulan April 1869 mengirimkan armada angkatan laut dan 7000 prajurit infanteri ke Ezo, dan memulai Pertempuran Hakodate. Pasukan kekaisaran maju dengan lancar dan memenangi Pertempuran Laut Hakodate. Pertempuran laut di Teluk Hakodate merupakan pertempuran laut pertama dalam skala besar di Jepang yang melibatkan angkatan laut modern. Benteng di Goryokaku yang dipertahankan hanya oleh 800 prajurit dalam
keadaan terkepung. Setelah situasi makin memburuk, para penasihat militer Perancis melarikan diri dengan kapal Cotlogon yang telah siap sedia di Teluk Hakodate. Di bawah komando Dupetit-Thouars, mereka pulang ke Perancis setelah sebelumnya singgah di Yokohama. Pemerintah Jepang meminta penasihat militer Perancis untuk diadili di Perancis. Namun ternyata jasa-jasa mereka diakui di Perancis sehingga mereka bebas dari hukum.
Enomoto berniat untuk bertempur hingga mati. Barang-barang berharga diberikannya kepada musuh untuk disimpan. namun Otori berhasil meyakinkan Enomoto untuk menyerah. Menurut Otori, tetap hidup dalam kekalahan adalah cara yang paling berani, "Kalau mau mati, kamu kapan saja bisa." Enomoto menyerah pada tanggal 18 Mei 1869, dan mengakui kekuasaan Kaisar Meiji. Republik Ezo berakhir pada 27 Juni 1869.
Kediaman kaisar dipindahkan dari Kyoto ke Tokyo pada akhir 1868. Sistem prefektur menggantikan sistem domain pada tahun 1871. Prefektur dipimpin oleh gubernur yang diangkat oleh kaisar. Kelas samurai dihapus dan para mantan samurai dipekerjakan sebagai pegawai administrasi atau pengusaha, namun sebagian di antaranya menjadi orang miskin. Pejabat dari Domain Satsuma, Chsh, dan Tosa diberi kedudukan tinggi
dalam pemerintahan karena dianggap berjasa. Mereka menjadi bagian dari kelas penguasa baru yang disebut oligarki Meiji dan diformalisasikan dalam bentuk genr.
Sejumlah pendukung mantan shogun dipenjara, namun tidak dihukum mati. Pemberian grasi kepada mereka merupakan hasil dari kerja keras Saig Takamori dan Iwakura Tomomi, serta saran Harry Smith Parkes. Menurut Ernest Satow, Parkes berkata kepada Saig, "soal kerasnya tindakan terhadap Keiki [Yoshinobu] dan pendukungnya, khususnya dalam cara hukuman, dapat
merugikan reputasi pemerintah baru dalam opini negara-negara Eropa." Setelah dua hingga tiga tahun dipenjara, sebagian dari mereka diundang untuk bekerja dalam pemerintahan yang baru. Beberapa di antaranya menjadi pejabat tinggi. Enomoto Takeaki misalnya, di kumudian hari bertugas sebagai duta Jepang untuk Rusia dan Cina, serta menteri pendidikan
Pihak kekaisaran tidak jadi mengusir orang asing dari Jepang, melainan beralih ke modernisasi negeri dan melakukan negosiasi ulang perjanjian tidak adil dengan kekuatan asing. Perubahan kebijakan terhadap orang asing terjadi pada awal Perang Boshin. Pada 8 April 1868, papan-papan pengumuman baru dipasang di Kyoto (dan kemudian di seluruh negeri) yang secara khusus melarang
kekerasan terhadap orang asing. Semasa Perang Boshin, Kaisar Meiji secara pribadi menerima delegasi dari Europa, pertama di Kyoto, dan kemudian di Osaka dan Tokyo. Kaisar Meiji juga secara tidak diduga-duga di Tokyo menerima kunjungan Alfred, Duke dari Edinburgh.
Pada zaman Meiji, selain dengan Perancis, hubungan luar negeri Jepang dengan negara-negara asing mulai membaik. Misi militer kedua Perancis diundang ke Jepang pada tahun 1873, dan misi militer ketiga pada tahun 1884. Hubungan tingkat tinggi dengan Perancis pulih pada tahun 1886 ditandai dengan ikut sertanya insinyur angkatan laut Louis-Émile Bertin dalam membangun armada Angkatan Laut Kekaisaran Jepang.
Setelah bertahta, Kaisar Meiji mengeluarkan Sumpah Tertulis Lima Pasal yang isinya berupa seruan pembentukan dewan musyawarah, kesempatan untuk berusaha bagi rakyat, penghapusan semua kebijakan lama yang buruk, dan mencari ilmu hingga ke ujung dunia untuk memperkuat kekuasaan kaisar. Pembaruan selama reformasi Meiji berpuncak dengan dikeluarkannya Konstitusi
Meiji pada tahun 1889. Walaupun sudah diberi kemudahan oleh istana, sebagian dari mantan samurai menganggap reformasi Meiji hanya merugikan kepentingan mereka, termasuk akibat dibentuknya tentara dari prajurit orang biasa, kehilangan prestise yang sudah turun-temurun, dan penghasilan. Ketidakpuasan mantan samurai berpuncak pada Pemberontakan Saga 1874 dan pemberontakan Chsh
tahun 1876. Mantan samurai Satsuma di bawah pimpinan Saig Takamori memulai Pemberontakan Satsuma pada tahun 1877. Sebelumnya Saig mundur dari pemerintahan akibat perbedaan pendapat. Pemberontakan Satsuma menuntut dikembalikannya kelas samurai dan pemerintahan yang lebih bermoral. Slogan mereka, "pemerintah baru, moral tinggi"(,shinsei ktoku). Pemberontakan Satsuma berakhir dengan kekalahan total pihak pemberontak dalam Pertempuran Shiroyama.