С конца 18 века у японских берегов начали часто появляться корабли Великобритании, России, США и Франции, которые вели борьбу за колониями в Азии. Японское правительство придерживалось изоляционной политики и отказывался вступать в дипломатических отношениях с этими странами. В 1825 году сёгунат издал директивы, направленные на усиление береговой обороны, однако долго противостоять иностранному давлению не мог. В июне 1853 года в Японию прибыла военная эскадра США под командованием Мэттью Перри, которая силой заставила японцев принять письмо президента США с требованием начать торговлю. Глава японского правительства Абэ Масахиро пообещал дать ответ за год и созвал для этого всеяпонское собрание знати. Однако общего решения они не приняли, а факт их созыва пошатнул авторитет сёгуната. В январе 1854 года Перри вторично прибыл в Японию и, угрожая войной, добился подписания договора. Согласно ему, сёгунат открывал для США два порта, а также позволял строить в них американские поселения и консульства. Вскоре подобные договоры были подписаны с русскими (Симодский трактат), англичанами и французами. В 1858 году японцы снова сделали уступки иностранным государствам и заключили с ними неравноправные договоры Ансэй, которые лишили Японию таможенной независимости.
На фоне дипломатических неудач и инфляции в стране возникло оппозиционное общественное движение «Да здравствует Император, долой варваров!». Против его лидеров сёгунат развернул репрессии. Среди наказанных оказались мыслители Токугава Нариаки и Ёсида Сёин. В ответ на это в 1860 году недовольные зарезали главу правительства, инициатора политических преследований, из-за чего престиж сёгуната снова пострадал.
Центрами антиправительственной оппозиции выступали западнояпонские уделы Сацума-хан и Тёсю-хан. На волне ксенофобских настроений они развязали сацумско-британскую и симоносекскую войны 1863 года, но потерпели поражение. Осознав техническую отсталость Японии от Запада и опасность колонизации, уделы начали модернизацию армии и переговоры с императорским двором. В 1864 году, для подавления оппозиции, сёгунат совершил первый карательный поход против Тёсю и сменил его руководство. Однако в следующем году в уделе произошел переворот, и оппозиционеры вернулись к власти. В 1866 году, при посредничестве Сакамото Рёма, Сацума и Тёсю заключили тайный союз с целью свержения сёгуната и восстановление Императорского правления. Благодаря этому второй карательный поход сёгуната в Тьосю закончился разгромом правительственных войск.
В 1866 году новым сёгуном стал малоопытный Токугава Ёсинобу. Одновременно вместо покойного императора Комэя на трон взошел 14-летний император Мэйдзи. Сёгун планировал создать вместо сёгуната новое правительство с участием киотоской аристократии и региональных властителей, в котором сам получил бы пост премьер-министра. С этой целью он отрёкся должности и 9 ноября 1867 года вернул полноту государственной власти Императору. Этим воспользовалась анитисёгунатская оппозиция, и 3 ноября 1868 года в одностороннем порядке сформировала новое правительство и приняла от имени императора указ о реставрации императорского правления. Сегунат Токугава ликвидировался, а экс-сёгун устранялся от власти, теряя титулы и земли. Это событие завершило период Эдо и ознаменовало конец пятисотлетнего доминирования самураев в японской политике.