幕府體制的危機，使得統治階級當中武士的處境越加惡化，許多有志之士，特別是一些下級武士逐漸對他們自己的藩主與幕府不滿，希望能夠追求改變現狀的方法。這些有志之士開始盡力接觸來自西方的知識，瞭解世界的趨勢，加強勵精圖治的想法，聚集許多下級武士而成一股改革的力量，逐漸領導尊王攘夷以及倒幕維新的志業。尊王思想來自於儒家思想的王、霸之道。王道指行仁政的天皇政治，霸道則為以武力為根基的幕府政治。尊王論就是依據古代以來的天皇，天皇以其威信統合君臣關係，確立尊崇萬世一系天皇的思想；攘夷論則是一種華夷之辨，日本朱子學進入武士思想的重要核心，在閉關自守的封建體制之中，認為西洋人是野蠻人，而位居高位的日本武士不能夠屈服於野蠻的外國人，防止歐美的侵略，才能夠拯救社會的危機。但是幕府與諸侯都已經無力面對這個危機，必須和公家朝廷合作，尊王、攘夷兩者合流，尊王攘夷思想重新確立天皇、將軍、武士、百姓等階級身份以及社會秩序。1861年，尊攘派武士襲擊了位於江戶附近品川的英國公使館，兩名英國使館人員負傷。一時間，日本的排外運動達到高潮，幾乎所有的外國人甚至和外國有關係的日本人，隨時都有可能遭到襲擊。由於得到大名的支持，「尊王攘夷」運動在長州、薩摩等西南諸藩發展突出。在尊王攘夷運動中，中下級武士走上日本政治舞臺的中心，這些中下級武士自稱草莽。他們雖然仍對公卿大臣和藩的大名抱有希望，希望這些人物能出來領導日本的自強運動，但逐漸地他們也意識到要依靠自己的努力來改變日本的命運，於是，他們加強相互間的聯合，並得到了豪農和豪商的支持，他們在尊王攘夷運動中扮演了主要角色。尊王攘夷運動在長州、土佐和薩摩等西南諸藩發展迅速，這些藩的大名長期遭到幕府的排擠，與幕府的矛盾比較大，他們希望借助尊王攘夷運動擴大自己在日本政治中的影響力，故此對尊攘派採取支持的態度。尊王攘夷運動在全國聲勢浩大，1863年5月，幕府宣佈攘夷，同時，進一步作出更多尊重天皇的姿態。這樣，尊王攘夷運動進入鼎盛時期。幕府宣佈攘夷的當天晚上，長州藩的尊攘派突然炮擊通過日本下關海峽的美國商船，後來又炮擊了法國和荷蘭軍艦，尊攘派聞之非常振奮。7月16日，美國軍艦前來報復，撞沉了長州藩的三艘船隻，並猛烈轟擊長州藩的炮臺；7月20日，法國軍艦也來報復，大約250名法軍登陸，佔領長州的前田等炮臺，放火焚燒民宅。長州藩藩兵無法抵擋法軍的進攻，長州大名只得起用著名尊攘派領袖高杉晉作，讓他領人駐守下關。高杉晉作認為要抵擋外敵入侵，不能只靠武士，必須要發動普通民眾全體參與。他接受大名的任命後，從下級武士、農民和市民中挑選一些勇敢有志之士，組建一支新式軍隊，名為「奇兵隊」，其中絕大部分人是農民和市民。8月15日，英國艦隊炮擊了薩摩藩的鹿兒島，薩摩藩奮起反擊。最後，英軍在死傷60餘人後撤走。同時，長州的抗敵鬥爭仍在進行。日本全國群情激憤，各地尊攘派紛紛來到下關，參加對外國船隻的襲擊。天皇也宣佈將於10月前往長州親征攘夷。尊攘派還準備趁機倒幕。但孝明天皇把尊攘派的計畫洩密給了幕府。8月18日，幕府發動兵變，把長州藩的尊攘派驅逐出京都，很多支持尊王攘夷運動的公卿和長州大名毛利父子被免職。毛利父子原想同幕府妥協，但遭到幕府拒絕，於是，毛利父子在長州藩重用高杉晉作等尊攘派人士。尊攘派以長州藩為根據地，準備捲土重來。1864年8月18日到19日，2000多長州藩兵進攻京都。但是，由於幕府事先得到消息，在京都集中了七八萬人作好防守準備。雙方在京都展開了激戰，兩萬八千多家房屋毀於戰火，長州兵一度攻進皇宮的蛤禦門，但終因寡不敵眾，被幕府兵擊退。因蛤禦門又稱禁門，故這一事件歷史上又稱「禁門之變」。禁門之變後不久，英國、美國、荷蘭和法國四國集中17艘軍艦，向長州藩的下關進攻，轟毀了下關各個炮臺。長州藩面對強敵，只得妥協。9月14日，長州藩同四國簽訂《下關協定》。此後，四國的聯合艦隊逼幕府承擔這筆軍費，最後天皇不得不在1865年批准了通商條約，提前開放了兵庫港和減輕關稅，1866年又進一步迫使幕府簽訂改稅條約，規定主要商品的進口稅一律降低至值百抽五。為了懲罰長州，決定在1864年10月派大兵征討長州藩。在強敵面前，長州藩決定妥協。高杉晉作逃亡，其他三名禁門之變中的領袖人物被處死，幕府撤兵。尊王攘夷運動宣告結束。