這一時期的京都堪稱陰謀之都。各種勢力分化組合、折沖樽俎。攘夷過激派長州藩的舉動，逐漸引發(fā)了薩摩諸藩的不安。薩摩藩島津齊彬死后，由其異母弟島津久光以藩主島津忠義父親的身份主持藩政。文久三年（1863年）8月，自江戶回藩途中的島津久光一行于橫濱附近的生麥村與騎馬郊游的英國人發(fā)生沖突，由此引發(fā)了薩英戰(zhàn)爭。此戰(zhàn)雖使薩摩藩在攘夷浪潮中聲名鵲起，但島津久光也意識到以現(xiàn)有的國力，攘夷是不可能的。以此戰(zhàn)為契機，薩摩藩轉而實行對英國接近的方針，主張開國。
為同以長州藩為首的尊攘勢力相對抗，薩摩藩與在京擁有重兵的會津藩（當時會津藩主松平容保擔任京都守護職）聯(lián)手，會同中川宮親王，以“清君側”為名于文久三年（1863年）8月18日發(fā)動政變，掃除了京都內的長州藩勢力。朝廷激進派三條實美等七公卿被迫流亡長州。“八月十八日政變”后，新形成的“參豫會議”擔當起議論國政的角色。這是一個由幕府與雄藩組成的聯(lián)合機構，構成人員有將軍后見職一橋慶喜、薩摩藩主之父島津久光、越前藩主松平春岳、土佐（今高知）藩主山內豐信、宇和島藩主伊達宗城、京都守護職、會津藩主松平容保。諸藩主在此前的將軍繼嗣問題上多屬舊“一橋派”，同慶喜極有淵源。但此時的慶喜已非昔日的慶喜，以其幕府代言人的身份，所處立場也就頗為微妙。
圍繞著開國還是鎖國的問題，“參豫會議”展開了激烈的爭論。島津久光等人主張開國，屬多數派。慶喜日益傾向于“鎖國論”。后來慶喜在其晚年的談話集《昔夢會筆記》中談及此事時說：“此前曾屈服于長州藩的攘夷壓力，這次若再視薩摩藩的馬首是瞻，未免顯得幕府也太無主見了。”如何維持幕府的威望，成為這一時期慶喜的行動指針。
雙方的分歧越來越大，文久四年（1864年）2月16日的“參豫會議”中，一橋慶喜終于撕破臉皮，對島津久光、松平春岳、伊達宗城三人破口大罵。事已至此，“參豫會議”也就無法繼續(xù)下去了。幕府與薩摩藩的對立表面化。3月，慶喜辭去將軍后見職的職務，就任新設的“禁里守衛(wèi)總督”和“攝海防御指揮使”意圖是要把朝廷所在的京都緊緊地控制在自己的手里。6月5日，京都守護職所屬的“新選組”突襲旅館池田屋，將在此聚會的二十余名長州藩攘夷派武士盡數捕殺。原本對慶喜只在口頭上表示攘夷心存不滿的攘夷派憤然宣布將慶喜列為“天誅”的目標。十天之后，慶喜的親信平岡圓四郎被人暗殺，成了第一個犧牲品。這時，攘夷與否已蛻化為一種旗號，對權力的爭奪才是問題的中心所在。
八月十八日政變中落北的長州藩本來就心懷怨氣，聞知池田屋事件的急報后更是怒不可遏，遂揮兵入京，與幕府在御所蛤御門一帶展開激戰(zhàn)。史稱“禁門之變”。初次參加實戰(zhàn)的一橋慶喜大出風頭，指揮會津等藩的軍隊擊敗長州兵。并借勝利余威，求得朝廷救令，欲遠征長州藩。這時正值為報復去年長州藩攻擊美國等國船只事件，英、法、美、荷四國艦隊炮擊馬關，史稱四國艦隊炮擊下關事件。長州藩處于內外受敵的苦境，只得彈壓藩內尊攘派，逼率隊犯京的三名家老自殺謝罪，對幕府采取恭順的態(tài)度。四國艦隊的猛烈炮火令長州醒悟到今日之天下“已非復攘夷”、而應趨向于開國。以高杉晉作、木戶孝允為首的革新派取得藩政的主導權后，認識到樹立統(tǒng)一的國家權力才是實現(xiàn)開國自強的前提條件，藩論由尊王攘夷轉為勤王倒幕。
一橋慶喜為鞏固自己和德川幕府的統(tǒng)治地位，于1866年6月再次宣布征討長州藩。但此時的德川幕府已日益弱體化，持開國論的薩摩藩不僅拒絕德川幕府的出兵要求，反而暗中支持長州藩。后在土佐藩出身的坂本龍馬等人的斡旋下，薩摩藩與長州藩秘密結成薩長同盟，確定共同倒幕的立場。第二次長州合戰(zhàn)并未像德川慶喜所期待的那樣順利展開，德川幕府方面軍隊屢屢失利。7月20日，二十一歲的將軍德川家茂病死于征長指揮部所在的大阪城。以此為由，德川慶喜下令中止了征討長州藩戰(zhàn)爭。
對德川慶喜向無好感的德川家茂曾留下遺言，指定”御二卿”中田安德川家的龜之助做他的繼承人。但此時的龜之助只有3歲，值此內優(yōu)外患之際，顯然難以承擔重任。無奈，幕閣只能謀求有關大名的支持，提出擁立一橋慶喜。一橋慶喜最初堅辭不就。后在提出改革弊政的條件得以滿足后，才于1866年12月5日易名為德川慶喜，正式就任幕府第十五代將軍。
德川慶喜繼任將軍之后，為擺脫困境，在法國公使羅歇爾的指導下，對幕政進行重大改革：1、軍事上廢除舊制度，征募農民、市民組建新式步兵；聘用法國軍事教官團，開辦軍官學校，著手建立近代常備軍。并以蝦夷地（今北海道）的礦山作擔保，向法國借款六百萬美元，以購買軍艦、武器。2、政治上改革老中制度，分幕府為國內事務、會計、外國事務、陸軍、海軍五局，各老中分掌一局，由首席老中統(tǒng)轄全國政務，以期建立中央集權的官僚政府機構。3、經濟上設立與法國合辦的公司，建造鐵道，開發(fā)礦山，賦課新稅。這些改革措施因幕府很快崩潰而未及全面實施，但其中大部分被后來的明治政府所采納，可見還是部分反映了時代的要求。只是此時的幕府體制早已病入膏盲，回天乏術了。
時局的變化往往出人意料，德川慶喜繼任為將軍十天之后，孝明天皇突然病死。孝明天皇雖主張攘夷，但不支持倒幕，故此持開國論的倒幕派對他的存在還是有所顧忌的。孝明天皇的死，使得形勢非常有利于倒幕派。慶應三年（1867年）1月9日，十五歲的睦仁親王即位，是為明治天皇。以巖倉具視為首的宮廷倒幕派控制幼帝，四處活動，同以長州藩的木戶孝允、薩摩藩的大久保利通和西鄉(xiāng)隆盛為首的薩長倒幕派遙相呼應。
為調和幕府與倒幕派之間一觸即發(fā)的緊張關系，以土佐藩主山內豐信及其親信后藤象二郎為代表的妥協(xié)派，提出了一項與武裝倒幕相對立的“大政奉還”的方案。“大政奉還”構想的肇始者實際上是坂本龍馬。慶應三年（1867年）6月，坂本曾向后藤提出建立新國家的八條基本方針，即“船中八策”。“大政奉還”就是“船中八策”的第一條。后藤接過這個方案后又揉入自己的想法，主張幕府將軍把現(xiàn)有的統(tǒng)治權名義上奉還天皇，而在天皇之下設立一個由將軍擔任議長的“大名會議”來掌握實權。以“大名會議”為上院，另從各藩選拔有識之士組成下院，用類似歐美的議會形式來運行國政。山內對此頗為欣賞，認為既可促使德川慶喜奉還政權，又可將其從危亡中挽救出來，堪稱恩義兩全。而在德川慶喜看來，將眼下的幕朝兩元政體一元化，自己高居兩院首席，控制大權，亦不失為良策。這時，倒幕派也在緊鑼密鼓地準備著。慶應三年（1867年）9月，薩、長兩藩簽署了共同出兵盟約。后藝州藩（今廣島）也加入進來。10月14日清晨，巖倉具視以天皇的名義向薩、長兩藩下達了“珍戮賊臣慶喜”的“討幕密詔”。
