自从1853年“黑船”来航，日本的国门被打开之后，日本的德川幕府被迫与美国、英国、俄国、法国和荷兰等国签订了一系列不平等条约。日本向欧美列强开放港口，给予其领事裁判权、议定关税权，允许外国人在开放地永久居住并享有不受限制的贸易权。外国商品大量涌进日本市场，日本传统的手工工厂纷纷倒闭，日本的农副产品廉价流往海外。外商还套购日本的黄金，使日本的黄金大量外流，日本面临殖民地化的危机。
与此同时，日本的资本主义工商业得到初步发展，一些地方的资产阶级改革运动日益兴起，统治阶级内部出现了两个对立的集团。以幕府将军为首的保守派主张守旧，反对改革；以萨摩和长州两藩同盟为首的倒幕派主张改革，反对幕府的封建统治。而城市人民也不断掀起暴动，反对封建统治者。幕府将军德川家茂两次派兵征讨长州藩，都以失败告终，德川家茂连气带病而死。改革派趁此机会，一方面扩充兵力，另一方面秘密同天皇联系，准备发动宫廷政变，把将军赶下台，双方的矛盾越来越尖锐。
就在双方剑拔弩张之际，以土佐藩为首的妥协派提出要将军在名义上还政给天皇的主张，新任将军德川庆喜乘机辞去一切职务，在表面上将政权交还朝廷，而在暗中集结兵力准备反扑。倒幕派识破了幕府的诡计，坚持武力倒幕。1867年12月初，他们决定发动“王政复古”政变。12月9日，年仅16岁的睦仁天皇召集御前会议，发动宫廷政变，发布“王政复古号令”，成立了以天皇为首的新政府。
为了达到武装倒幕的目的，萨摩藩藩主西乡隆盛有计划地对江户幕府进行干扰，从而激怒了德川庆喜。1868年1月2日，德川庆喜派军队讨伐萨摩藩，并同时派军队进攻京都，从而使内战爆发。在京都附近的伏见、鸟羽地区，倒幕派的军队取得决定性胜利。1868年1月31日，天皇下令倒幕派的军队东征江户。1868年5月3日，江户“无血开城”，倒幕派的军队在没有发生战斗的情况下接管了江户。到1869年5月，夏本武扬率领的最后一支幕府军在五陵郭投降，倒幕派取得最终胜利。这场战争，史称“戊辰战争”。1868年7月17日，江户改名东京，9月8日，日本改元明治，1869年3月定都东京。
明治政权建立后，在政治、经济、法制、军事和文化等方面进行了全面的近代化变革，这也就是世界近代史上著名的日本明治维新。
在政治方面，主要实行了奉还版籍、废藩置县身份制度改革、官制改革和制定宪法。
奉还版籍（“版”指土地，“籍”指户籍）就是让各藩的大名交出对其土地和人民的封建领有权。1869年6月17日，明治政府批准收回各藩的版籍，任命旧藩主为藩知事。为了进一步使藩政整齐划一，明治政府于1870年9月公布藩政改革纲要，即《藩制》。其主要内容为：精简各藩行政机构，选拔人才，淘汰冗员；取消武士的知行地；改革禄制，将藩米产量的十分之一作为藩知事的家禄，其余的依次按比例充当军费、行政费和士卒的俸禄；藩知事的家计和藩的财政分离；限制各藩的自主权。
1871年7月14日，明治天皇诏“废藩置县”，废除全国的260多个藩。将全国划分为3府302县。同年11月，合并为3府72县，到1888年进一步合并为3府42县。由中央任命府知事和县令，府县之下设区，区下设镇、村。1872年，明治政府又编订了新户籍。为了加强中央集权，1871年4月至6月，将萨摩、长州和土佐三藩的军队调入东京。
在废藩置县后，明治政府着手改革身份等级制度，废除大名和公卿的称号，将其改称“华族”，其地位仅次于皇族；原来幕府的家臣、各藩的藩士及一般武士改称“士族”；农民、工人、商人和僧侣统称为“平民”。废除武士随意杀人的特权，允许其不带刀，允许农民称姓和骑马，允许不当官的华族和士族经营工农商业；取消贱民制，废除“秽多”、“非人”的称呼。明治政府称上述改革为四民平等。
与此同时，明治政府进行了官制改革。1871年8月，废除神祇官，将其作为太政官下面的一个省。1872年又将其扩大为教部省。将刚设立不久的太政官被分为正院、左院和右院。正院是决策机构，由太政官、纳言（后改称左右大臣）、参议组成，下设行政八省；左院的职能是创建、修改、考订各项制度条例，由议长、议员组成；右院是各省长官、次官的联络机构，是后来内阁的前身。1873年5月2日，设立内阁。1875年撤消左、右院，在左院的基础上成立了元老院。
明治政府为制定宪法进行了长期的努力，1876年至1880年，元老院曾3次起草宪法，均因遭到非议而搁置。1882年，伊藤博文赴欧洲考察学习欧洲各国的宪法制度，经过一年半的学习，于1883年8月回国。1884年3月，伊藤博文等人着手秘密起草宪法，政府还专门设立枢密院审议宪法等草案。1889年2月11日，即传说的神武天皇即位纪念日，明治政府举行隆重的纪念仪式，明治天皇在新落成的宫殿大会群臣，宣读颁布宪法的《告文》和《敕语》，正式颁布日本的第一部宪法《大日帝国宪法》。该宪法规定一切国家大权集于天皇一身，两院制的帝国议会和国务大臣只对天皇负责。但同时也规定了日本国民的基本权利。这成为日本近代天皇制建立的标志，也是日本建设资产阶级国家政权的里程碑。
在经济方面，刚刚跨入近代化门槛的日本经济落后，分散的工场手工业占统治地位。大商业资产阶级不肯把资金投到工业中去，重工业不存在。为摆脱经济落后局面，明治政府在派岩仓使节团出国考察后，决心以欧美为榜样，在日本发展资本主义工商业。为了进行资本的原始积累，为了奠定资本主义工商业发展的基础。明治政府采取了一系列的经济改革措施：
首先是通过地税改革，废除幕藩封建土地所有制，允许土地自由买卖和私有、允许土地所有者自由种植作物、允许农民自由迁徙和选择职业。持土地执照者向政府交纳货币地税，税率为地价的3%,另有附加税19%,不因年景的丰歡而增减。由于地价高，地税与封建年贡不相上下，政府获得了稳定的财源，加速了资本原始积累的速度，同时出现了具有半封建性质的寄生地主制。部分地主将部分剩余价值投资于近代工业和银行。
其次，为了废除封建武士的俸禄制度，明治政府采取了四个步骤：第一，削减武士的俸禄；第二，让武士献出俸禄，凡是献出俸禄者，政府发给产业资金，一半付现金，一半给公债券；第三，将俸禄米改为货币俸禄，用现金支付俸禄；第四，1876年8月，命令所有领取俸禄的人一律献出俸禄，由政府一次性地发给公债券，成为“金禄公债”。这次行动也称“秩俸处分”。
财政金融方面，明治政府在财政上完全依靠大阪、江户、京都的大商业资本。1868年正月以年贡作抵押，向三井等大商人借到“会计基金”300万两。从1868年5月到1869年5月共发行“太政官札”4800万两，引起通货膨胀。当时日本还没有建立金融机构，只能利用在幕府时期建立了信用业务的三井组、小野组及岛田组管理公款的收支和汇兑。在确立近代币制的过程中，金本位制度也确立起来。
1872年11月15日，明治政府颁布《国立银行条例》，从1873年7月到12月，日本先后建立了东京、横滨、新岛、大阪四家国立银行，让它们接管汇兑业务。此后又陆续建立了一批国立银行。国立银行大量发行不兑换纸币，使通货膨胀进一步加剧。1881年，松方正义担任大藏卿之后，实行强制性财政紧缩，回收整顿不兑换纸币，设立日本银行，取消国立银行货币发行权，增加储备金，大体恢复纸币值，构建了日本近代金融体系。
1870年到1885年是殖产兴业政策的实施时期。1870年12月，日本政府设立了殖产兴业政策的领导机构－工部省，在其下设立了工学、劝工、矿山、铁路、土木建筑、灯塔、造船、电讯、制铁和制造等寮。
1873年11月19日设立内务省，以大久保利通为长官，大久保利通在大藏卿大限重信和工部卿伊藤博文的协助下，大力推进殖产兴业政策，其中一项重要政策就是兴办官营示范工厂。首先建立官营军事工厂，借以推动其他工矿等企业的成长。
明治维新伊始，明治政府就接收了幕府的兵工厂，通过引进西方的技术、设备对其加以改造，以奠定日本近代军事工业的基础。到1880年，日本建成两大陆军兵工厂——东京、大阪炮兵工厂，两大海军兵工厂——筑地、横须贺海军工厂。
工矿业方面，明治政府将各藩的矿山收归国有，并集中力量改进制铁技术。为扩大生丝和丝织品等出口商品的生产，在大藏省管辖下开设制丝和纺纱示范工厂。明治政府还设立机械制造工厂，移植和引进欧美先进的管理制度、生产技术和设备，聘请外籍专家，进行职工培训。
农业方面，创办了试验场，进行育种、品种改良等试验。此外，明治政府还致力于发展交通运输业和通讯事业，铁路在官办企业中居首位。
到19世纪80年代，日本已建成一大批以军事工业为主的官营示范工厂。但是，由于各种条件的限制，官营示范工厂连年亏损。故此，1880年11月，明治政府颁布处理官营企业条例，将大部分官营企业廉价处理给了少数大资本家。此后，明治政府又采取各种措施扶植和保护以纺织业为中心的私营企业的发展。1883年，实业界的巨头涩泽荣一建立的大阪纺织公司，成为日本最早的近代化工厂。
在殖产兴业的过程中，明治政府非常重视引进外国的先进技术、设备，聘请外国专家。与此同时，日本还力争实现科技自立。
明治政府的法制改革主要由江藤新平主持。他首先组织人翻译了法国的《拿破仑法典》，并以此为蓝本编纂日本民法典。他还让人翻译了《法兰西刑法典》，以其为蓝本编纂日本刑法典。1872年，江藤新平负责实施了行政和司法分离的政策，使司法从行政中分离出来。同年，明治政府批准了江藤新平起草的《司法职务定制》，确定了司法省、审判官、检察官、法院等职务制度。
与此同时，明治政府还努力构建近代警察制度。1868年，组建了东京市政警察，称“府兵”。1871年，将“府兵”改为“逻卒”。1872年，在司法省设置了警保寮，由其统一指挥全国的警察事务。为完善警察制度，明治政府派川路利良赴欧洲考察。后来，得出结论认为“一国乃一家，政府乃父母，警察乃其保姆”。1874年1月，司法省的警保寮被划归内务省，同时设立东京警视厅和分布全国的警察网。
在军事改革方面，明治维新的主要领导人早就认识到“强兵”是“富国之本”，山县有朋曾亲往欧洲考察各国的军制。1871年9月，明治政府改组兵部省，设立陆军部和海军部，陆军中又设立掌管军令的陆军参谋局（后来的陆军参谋本部）。1872年，进一步将兵部省分为陆军、海军两省。1873年1月 10日，明治政府发布征兵令，把陆军分为常备役、预备役（第一预备役、第二预备役）。陆军兵种分为步兵、炮兵、骑兵、工兵、辎重兵五个兵种。
在文化、教育改革方面主要实行的是文明开化政策。所谓文明开化是指明治政府在19世纪70至80年代推行的学习西方资本主义国家的教育、文化科学、生活方式等，以发展日本的资本主义精神文明的文化运动。在教育方面，1871年4月，明治政府着手建立大学。1872年9月5日，文部省颁布教育改革法令，制定新学制，其基本指导方针就是要普及义务教育和科学精神。与此同时，明治政府还重视向国外派遣留学生和聘请外国学者。
在思想领域。一些洋学者和启蒙学术团体积极传播西方启蒙思想。其中的先驱之一就是福泽谕吉，他曾说：“我们洋学者的目的只有一个，就是介绍西洋实际情况，促使日本国民有所变通，早日进人开化的大门。”故此，他写了《西洋事情》一书，对欧洲各国的政治、经济、社会、文化更进行了全面介绍。他还主张“一国之独立，基于一身之独立，为维护人民的自由和生存权，必须争取国家的独立发展。”福泽谕吉等人还创立了日本的第一个启蒙学术社团“明六社”（因建于1873年，也就是明治六年而得名）。
明治政府还促进新闻出版事业的发展，大批报纸和杂志出版发行，如《读卖新闻》、《朝日新闻》。
在上述改革措施的推动下，日本出现了近现代史上的第一次经济飞跃，1866年至1873年，日本工业生产年均增长率为32. 2%,而同期英国为3. 3%(1851-1873年）、美国为5%（1861-1873年）、德国为3. 8%(1861-1873年）。1874年 到1890年日本年均增长率为12. 1%,英国为1. 1%、美国为5. 2%、法国为2. 1%、德国为3. 5%.这样的高速增长使日本的经济发展水平在短短二十多年的时间内便迎头赶上，跻身欧美列强之列。列宁曾对其加以肯定，说日本是“进步非常快的新兴资本主义国家”。但与此同时，日本在资本积累过程中采取了损人利己的侵略扩张手段，为世人所不齿。
明治维新之所以能够成功，有各方面的原因。首先，明治维新时，世界处在自由竞争资本主义时期，争夺殖民地的高潮尚未到来，西方列强侵略矛头主要指向中国，加上亚洲民族运动的兴起，为日本提供了有利的国际环境；其次，日本的封建领主制潜伏着很大的离心力，维新派的尊王倒幕号召客观上符合建立民族国家和统一国内市场的要求，以大阪为中心的国内统一市场逐步形成，为资本主义发展创造了有利条件；第三，日本知识分子易于吸收外国的新思想、新文化，西方资产阶级的政治学说和科学技术在日本传播快、普及早，并与自身民族文化融合，对维新运动起了很大的推动作用；第四，改革派骨干多为知识分子，具有斗争经验和政治才干；第五，政权掌握在改革派手中，改革成为基本国策和政府的一致行动，保证了改革的顺利进行。
除此之外，还有的学者认为，明治维新成功的主要原因是日本封建社会的迅速分化，而促使社会迅速分化的直接原因在于西学的广泛传播，因此，西学的传播和影响是明治维新成功的最基本、最主要的原因。但一些学者对此有不同意见。
尽管明治维新取得了很大成功，但是它还是存在诸多局限性和不彻底性：在政治上，虽然宣布废除封建特权，实行“四民平等”，但本质上是把幕藩体制下的封建等级身份制转化为具有强烈封建性的近代资本主义阶级结构，意味着新的不平等；在经济上保留了大量的封建残余，在引进西方模式过程中有一定的盲目性，引发了新问题；在体制上，明治维新在家族制度、官僚体制和政治体制等方面留下了大量的封建残余；在意识形态上，既有所谓“全盘西化”的极端化倾向，又有大量封建因素被保留或发展下来，它保留和发展“武士道”的军国主义教育，埋下了日本走向法西斯道路的祸根。
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