12月9日，反幕府的军队把守住了皇宫的大门，天皇正式发布了《王政复古大号令》，宣布废除幕府制度，恢复幕府制度之前的天皇掌握政权的“古”制；并宣布成立设总裁、议定、参与3个职务的天皇新政府。
　　当天晚上，在皇宫内的小宫殿中，明治天皇亲临会场，召开会议。会议作出决定，命令德川庆喜辞去所有官职，交出全部领地，彻底退出政治舞台。
　　德川庆喜不承认“王政复古”，对于天皇的命令不理不睬，同时调动幕府军队转移到大阪，以大阪为根据地。
　　1868年1月1日，德川庆喜命令幕府大军向京都进发，幕府与反幕府的天皇维新政权之间的大战正式拉开了序幕。因为这一年是戊辰年，所以这场战争在日本历史上被称为“戊辰战争”。
　　战争首先在海上打响。1月2日，幕府军在兵库附近海面上向萨摩的军舰“平运丸”发动了攻击，第二天双方又在阿波海进行了海战。因为维新政府的海军力量比较弱，幕府军取得了暂时的优势。
　　从陆路向京都进发的幕府军，兵分两路，从京郊的鸟羽和伏见向京都进攻。当时幕府军的总兵力为1.5万人，而天皇手下只有5000多人。所以德川庆喜对这一战充满信心，在战事开始之前，他甚至已经写信给京城中的内应，要他们监视住明治天皇，不要被反幕府军在败退时挟持着明治天皇逃走。
　　3日，幕府又向各外国公使发出通告，要求各国不得再把武器弹药卖给反幕府军队。当天下午，鸟羽方向的幕府军与维新政府军发生冲突，维新政府军突然开炮，战斗打响了。伏见方向听见炮声，也同时展开了战斗。激烈的战斗一直持续了整整一夜，到第二天早晨天亮时，装备恶劣的幕府军抵挡不住维新政府的猛烈炮火，纷纷后退。在淀城经过短暂休整，幕府军又被调动起来，乘着当天的大雾，再次向京都发起了进攻。
　　与此同时，明治天皇特别向守卫京都的军队颁发了锦旗。维新政府军大受鼓舞，把锦旗插在阵地上，让它迎风飘扬。而幕府军的士气更为低落，5日不得不再次退往淀城。然而淀城的诸侯大约是看到幕府军败局已定，突然宣布效忠天皇，拒绝幕府军入城。6日，幕府军已被迫转攻为守，退到京都和大阪之间的关口桥本。维新政府军分三路渡河，向幕府军发起进攻。在战斗的关键时刻，幕府军的侧面忽然又响起了枪声，原来是幕府军的友军掉转枪口，站到了维新政府一边，向幕府军宣战了。在这样一个又一个打击下，幕府军终于全线崩溃，全部逃回大阪。
　　德川庆喜被这没有预料到的大败吓破了胆。6日白天，他还召集将士，扬言要亲自出征京都；当天晚上，他却只带着几个随从，装成巡逻的卫兵，逃出了大阪城，由海路逃奔江户老巢。德川庆喜一走，大阪城中的幕府军顿时大乱，四下逃散，沿途烧杀抢掠，大阪城中一片大火。第二天，维新政府就发布了追讨令，宣布讨伐德川庆喜。
　　12日，德川庆喜逃到江户，想找出皇亲国戚来调解。但是明治天皇却没有给德川庆喜喘息的机会。2月3日，明治天皇宣布亲自出征，指挥各路兵马向江户挺进。这时，全国各地大部分诸侯都已经归顺了天皇。看到大势已去，德川庆喜只得放弃了顽抗到底的念头，采取了明智的态度，放下武器，隐居到庙里，退出了历史舞台。
　　立志变法维新进行改革的明治天皇，终于战胜了旧势力的代表幕府将军。
　　3月14日，明治天皇率领大臣和诸侯在紫宸殿祭把天神时，发表了《五条誓文》，宣布今后要彻底废除幕府的封建专制和独裁、破除过去的种种不良习惯、发展工商业、向世界各国学习新知识等重要原则，实行“万事一新”的改革。同时还发表了明治天皇的亲笔信。明治天皇在信中表明，新成立的明治政府，要“经营四方，安抚亿兆，开拓万里波涛，宣布国威于四方”。