江戶開城
幕府分裂
德川慶喜逃回江戶後，幕府內分裂成“恭順派”和“主戰派”。德川慶喜最後接受了恭順派的主張，解僱了支持“主戰派”爭取法國援助進行決戰主張的法國軍事教官歇多萬。任命日本近代海軍的創始人，主張“絕對恭順”的勝海舟爲陸軍總裁，主持幕府事務。
但“恭順派”並不是準備無條件投降。他們不過是要以溫和的手段來最大限度地保住幕府的利益。儘管幕府陸軍的主力已經在鳥羽、伏見戰役中被消滅，但勝海舟執政後即派出“甲州鎮撫隊”和“信州鎮撫隊”前往阻止官軍東進。2月23日他將“甲州鎮撫”的任務交給了曾在京都血腥鎮壓維新志士，和倒幕派誓不兩立的“新選組”，提升“新選組”局長近藤勇爲若年寄(官名)、副局長土方歲三爲若合席(官名)，撥給金五千兩、大炮二門、槍五百支及其他軍用物資;甲州即甲府，在今甲斐城，地勢險要，阪垣退助評論道:“中寬四塞，山河險峻，天下罕見其匹。”又任命古屋佐久衛門擔任步兵頭(官名)，率第六聯隊，攜炮四門及其他物資，出撫信州(信濃)。勝海舟還準備在和新政府的談判失敗後，就疏散江戶市民，火燒八百街，絕不交出完整的江戶城。
進軍甲信
3月1日，幕府的“甲州鎮撫隊”和官軍的甲州支隊同日向甲府進發，但官軍搶先一天進入甲府。3月6日，官軍兵分三路擊潰了幕府軍，控制了甲州。同時，官軍的東進部隊在豪商相樂總三組織的民間武裝“赤報隊”的幫助下於3月6日越過天險錐冰峠，3月10日黎明突襲幕府的信州鎮撫隊，1800人的幕府軍逃往東北方的會津藩，官軍佔領北部關東平原，與南邊的甲州支隊相呼應，形成了對江戶的鉗形攻勢，幕府軍的防線被徹底擊垮，官軍預定3月15號總攻江戶。
甲州、信州鎮撫的失敗，徹底打破了幕府主戰派的一切幻想。3月14日，幕府的恭順派終於和官軍達成江戶“無血開城”的協議，規定幕府交出軍艦和一切武器，德川慶喜去水戶“謹慎”(實爲幽禁)，讓田安龜之助(後改名爲德川家達)繼承德川家，仍給靜岡土地70萬石。至此，統治日本260多年的德川幕府名實俱亡。4月21日，東征大總督熾仁親王進入江戶，把舊將軍府改爲大總督府。不久，這座將軍的居城，將成爲日本的新首都。不甘心失敗的反動武士組織了一支擁有兩千人的名爲“彰義隊”的反新政府武裝，擁立輪王寺宮(皇族主持)以上野寬永寺爲據點，串通德川幕府殘餘勢力繼續同明治政府爲敵。5月15日，在上野之戰中，彰義隊被大村益次郎指揮的官軍包圍擊潰。倒幕派的反攻取得了完全勝利。
民衆支持
值得一提的是，倒幕派官軍在東征時得到了各地人民的大力支持。特別是相樂總三組織的“赤報隊”，進入關東爲新政府軍開闢道路，向農民宣傳年貢減半的政策，在戰爭中爲官軍做出了極大貢獻。但是明治政府戰爭未結束就決定食言，遂以冒充官軍爲罪名解散“赤報隊”，並將相樂總三等首領處死。這暴露了明治政府反人民的侷限性。
會津之戰
列藩同盟
德川幕府雖亡，但內戰還沒有結束。被列爲“朝敵”的會津藩主鬆平容保自回會津以後，整備軍火，改革兵制，準備和新政府軍決一死戰，會津一時成爲反新政府勢力的中心。江戶開城以後，原幕府步兵奉行大鳥圭介就帶領精兵2000從江戶逃往會津藩。同時，東北(陸奧，出羽、越後)地方諸藩並不希望把奧羽地方捲入戰火中。4月11日，仙台藩主伊達慶邦，米澤藩主上杉齊憲向奧羽鎮撫總督九條道孝提出對會津寬大處理的請求，但是遭到了拒絕。於是5月6日，以會津、莊內兩藩爲中心的東北各藩成立了“奧羽越列藩同盟”，發出“討薩檄文”，揚言要清君側和掃除“僞官軍”。戰火終於燃遍了整個東北地區。
血戰長岡
大村益次郎在上野之戰後，取代西鄉隆盛擔成了官軍的最高指揮。他對付奧羽越同盟的戰略思想是：“首先除去枝葉(指各藩)，莖幹(指會津)自然乾枯。”到6月，官軍兵分三路進行討伐。後來西鄉隆盛擔任了越後方面的海軍總督。
白河位於古奧羽街道的北線起點，是通往奧羽，各地的重要關門。奧羽越同盟建立後，於5月26日對官軍佔領的白河進行了第一次大規模攻擊。以後一直到7月15日，奧羽越同盟軍共組織了七次進攻，即所謂白河七戰，結果全部失敗。官軍始終控制着白河，從正面威脅着同盟，吸引並消耗了它的大量兵力。白河攻防戰在奧羽越戰爭中具有重要意義。
長岡是越後北部強藩，民風質樸強悍。藩主牧野忠信，爲德川家康十七將之一的牧野康成之後。他曾在藩內改革兵制，設置軍校，裝備洋槍洋炮。長岡藩軍事總督河井繼之助早在歸藩前就把江戶藩邸內的古董和什器全部變賣，以所得款項從外國商人處重金購入了兩門最新式的“加提林”自動速射銃炮(1862年由美國人加提林發明，南北戰爭期間曾使用過，在清朝被稱爲快炮又名十門連珠炮)，這種威力強勁的武器當時在日本總共只有三門。5月初長岡曾與官軍談判要求武裝中立被拒絕，遂加入奧羽越同盟和官軍作戰。5月19日，官軍攻克長岡。長岡城下町屋舍被焚燬達二千五百餘間，兵學所、藩校崇德館、社寺等重要設施也蕩然無存。“數十年來所積之軍用金二十萬兩，大炮四十門，武器彈藥無算，盡被‘賊軍’(指官軍)掠走”。以後雙方在長岡附近反覆格鬥，難解難分。7月初官軍增兵達四萬三千人，這裏是整個奧羽越戰爭中投入兵力最多的一個地區。由於官軍握有制海權，柏崎、新澙等港口很快被官軍所控制。河井繼之助爲了避免長期消耗而尋求決戰。7月24日，在米澤等藩兵的配合下，終於擊敗官軍奪回長岡。隨後，會津、仙台等盟軍先後開到，但河井身負重傷，盟軍失去指揮，未能組織追擊。官軍於7月29日反攻奪回長岡，同盟軍在越後北部徹底敗北。長岡爭奪戰是奧羽越戰爭中最激烈的一個戰役。長岡的二次失守，吹響了“奧羽越列藩同盟”滅亡的號角。屬於列藩同盟的越後諸藩相繼向新政府投降。
攻克會津
8月23日，阪垣退助的中路軍抵達會津若鬆城下，官軍開始醞釀會津攻堅戰。當時軍中有兩種戰略，一是繼續沿用“除支弱幹”的辦法，先征服米澤，仙台;一是先攻會津，理由是如果米澤仙台久攻不下則戰事勢必拖延到冬季，這對以薩摩、長州等南方兵爲主的官軍很不利。於是官軍決定採用“會津攻城，仙米攻心”的戰略。
9月初，包圍會津若鬆城的官軍達到3萬人。在會津戰爭中，由16、17歲會津藩士的子弟們組成的少年敢死隊“白虎隊”與官軍的戰鬥失敗後，從遠處看到會津城起火，誤以爲會津城已失陷，於是19位少年隊士在飯盛山集體剖腹自殺。從9月14日開始，官軍發動總攻擊。22日，最頑固的封建領主鬆平容保不得不開城投降。反政府勢力的最強悍的一個據點被拔掉，在此前米澤藩和東北第一大藩仙台藩已經相繼投降。官軍在本州島上確立了完全的統治。
8月的奧州會津戰爭是戊辰戰爭中最關鍵的一場戰役。政府軍3000人迂迴突襲會津藩的若鬆城。戰鬥歷經1個多月，9月22日會津藩開城投降。會津藩戰死3000人，包括未成年的少年白虎隊成員，此外還有許多人集體自殺。而政府軍不允許安葬失敗者屍體，只得任其腐爛，直到12月才允許埋葬，但是仍然不允許樹碑題詞。而會津藩也被遷移到斗南藩(今青森縣)。會津人則被稱爲“會賊”，居住地則被稱爲“白河以北一山百文”(意即一文不值的落後之地)。
箱館之戰
佔領蝦夷
在東北戰爭激烈進行的時候，舊幕府海軍總裁榎本武揚，於江戶率領“開陽”等八艘幕府殘餘軍艦及仙台藩兵，與幕府老中板倉勝靜等幕府遺臣，帶領4000餘人從品川灣逃脫，駛向蝦夷(北海道)。10月12日強頂暴風雪登陸蝦夷鷲木，隨即南下箱館，擊退官軍箱館知事清水谷公孝，11月攻陷鬆前福山城，和平接收五棱郭(堅固的西方式要塞，克服了舊式日本城池存在射擊死角的缺陷)，平定了蝦夷南部。
榎本武揚等人佔領蝦夷之後玩弄兩面手法。一方面表示承認明治政府爲日本正統政府，請求把蝦夷地作爲德川家的靜岡藩飛地，通過山野開拓使“信守忠臣不仕二主之義”的舊幕臣有安身立命之地;另一方面，12月15日，榎本武揚宣佈成立“蝦夷共和國”，大宴各國領事，從各國領事手裏接過各國領事承認箱館政權爲事實上的政權的備忘錄。並且在五棱郭佈置大本營，以陸海軍士官以上投票，選出榎本武揚爲“蝦夷共和國”總裁，大鳥圭介和土方歲三爲陸軍奉行、軍事指導。以榎本武揚爲首的首腦，主張徵收比較高額的賦稅，以集結軍費整備軍力與明治政府對抗並決一死戰。而土方歲三認爲武士死則死矣，能夠爲了信念死在戰場上就已經足夠光榮，不必再增加賦稅增加百姓的負擔。這種看法倒是頗有些英雄氣概的。
“宜將剩勇追窮寇，不可沽名學霸王”，明治政府絕不容忍舊幕府勢力繼續存在下去。
海軍北伐
新政府在加緊改革的同時，致力於全日本的統一，於翌年春暖，組織了黑田清隆率領的征討軍北伐蝦夷。
北海道與本州隔海相望，海軍力量對雙方都有重要意義。官軍方面的主力戰艦是剛剛獲得的“甲鐵”艦，該艦是一艘法國造鐵甲艦，爲木製船體外部覆蓋厚度4.5英寸的鐵製裝甲，排水量1358噸、蒸汽/風帆混和動力、最高速度6～8節。船艏炮廓安裝1門阿姆斯特朗300磅炮，另有2門阿姆斯特朗70磅炮、2門6磅炮和2門4磅山炮，此外艦艏還裝有3.5米長度的衝角，而榎本海軍和政府軍的其他戰艦都是木質軍艦。榎本海軍自從最強大的“開陽”號意外觸礁沉沒後，只剩“迴天”、“蟠龍”、“千代田”三艦。但其中法國造“迴天”艦噸位1678噸，炮13門，是雙方參戰軍艦中最大、性能亦較優的艦隻。
明治二年(1869)春，日本政府軍在青森集結準備越過津輕海峽登陸蝦夷。3月9日，日本艦隊自品川海峽一路北上，進入了陸中的宮古灣。
儘管實力弱小，但榎本海軍還是組織了一次奇襲。這當然是正確的，如同西方軍事家馬漢在《海權論》所認爲的一樣，海軍的存在是爲了進攻，防禦只是進攻的準備，即使全局處於防禦態勢，海軍艦隊也必須積極出擊，通過海上交戰達到一定的結局。如果榎本海軍組織得當，未必沒有獲勝的機會。但榎本的目標是奪取“甲鐵”艦，而不是消滅政府海軍主力而奪取制海權。3月25日，由於天氣原因，到達宮古灣的只有“迴天”一艦，懸掛着美國國旗的“迴天”成功地潛入宮古灣，它立即降下美國旗、揚起太陽旗，使用56磅火炮對“甲鐵”實施壓制轟擊，同時以艦艏抵上“甲鐵”右舷。但是跳舷奪船的“新選組”突擊隊被甲鐵艦上的官兵用密集火力擊退，“迴天”艦被迫敗走。“迴天”艦無力迴天，制海權就此被政府海軍牢固控制。
最後一戰
4月4日，8000政府軍開始在渡島半島西北的乙部登陸。4月17日奪取半島西南端要地鬆前，22日佔領西北要地木古內。雙方的艦隻亦在海上反覆交鋒，5月初，“迴天”號和“蟠龍”號被官軍優勢艦隊打得擱淺。11日官軍攻下箱館，猛將土方歲三在激戰中被擊斃。官軍隨又包圍榎本政權心臟之地五棱郭，“甲鐵”號開始對五棱郭的要塞進行炮擊。窮途末路的榎本武揚見大勢已去，準備自盡，爲部下勸阻，於5月18日獻城投降，短暫存在的“蝦夷共和國”宣告滅亡。這是戊辰戰爭中官軍追擊東北殘敵，奪取和鞏固在全日本的勝利的最後一個戰役。至此，歷時一年半的內戰，以德川幕府及其殘餘勢力的徹底失敗、新政府的勝利而告終。
戰爭意義
這場內戰把日本從腐朽落後的幕府封建統治下解放出來，爲日本建立統一的近代國家奠定基礎。就此，一個新生的日本帝國，開始出現在亞洲的東部。然而，依靠槍炮建立的明治政權不久就準備依靠槍炮，去實現“開拓萬里波濤，布國威於四方”的野心了。
