得知幕府军队出征，新政府的倒幕军队立即召集4万军队，也分为两路上前迎击。由桂小五郎和高杉晋作率领15000名长州藩兵防守鸟羽，而由山内丰信率领16000名四国和其他倒幕藩兵防守伏见，剩下的6000名反幕联军作为预备队守卫设在二条城和东寺两处，由毛利敬亲和岩仓具视两人分别指挥。

到黄昏时分，战事首先在鸟羽打响。

不得不说，长州藩兵使用的虽然是旧式火绳枪为主、夹杂从荷兰商人那买来的部分燧发滑膛枪，还有不少以前从荷兰人那里采购的大炮。关键是训练有素，他们早在十余年前便围绕开港问题的中央政局和海防需要出发，采取富国强兵和重商主义的政策，财力和军事都颇为强大。与此对比的是自以为装备精良的幕府亲兵，还是制式的武士刀和弓箭、长矛等冷兵器为主，夹杂一些土铳和部分从中华帝国那边买来的鸟枪之类的火器，当然，这还是有财力的幕府亲兵了。像会津藩兵和桑名藩兵，甚至连鸟枪等火器都没有，只有一些武士刀等冷兵器，甚至一些藩兵连竹刺、木棒之类的也一路席卷过来了。而且，因为来得匆忙，只带了几十门小型火炮，武器明显相差较大。

于是胜负可以想象了。

幕府亲兵数千人的先锋队，在新选组的带领下，率先冲向鸟羽的一个由桂小五郎领着的长州藩兵镇守的半月形阵地。桂小五郎一声令下，长州藩兵早就架设的数十发大炮猛地开火，第一轮炮弹就击中幕军纵列顶部的一个武士队，这是幕府亲兵的指挥官的亲兵队，随即又是雨点般的火枪枪击，幕府亲军顿时大乱。

等小粟忠顺好不容易稳住败势，组织幕府亲兵还击，他亲自率领上千亲军队，手持武士刀向幕府军守卫的半月形阵地进行了白刃冲锋，但这些幕府武士虽然精于刀剑，又怎是火器的对手，只冲锋两个回合，便折算数百人，剩余地一下便被枪弹击退。而这时，天色暗了下来，高杉晋作亲自率领“奇兵队”犹如狮群下山，也是手持武士刀冲向幕府亲兵大营进行了白刃战，久经操练的“奇兵队”队员本就是身强力壮的长州藩武士，势不可挡，幕府军无法抵御“奇兵队”的夜袭，而后，其余的长州藩兵一拥而上，将幕府亲兵击溃，幕府亲兵在小粟忠顺的带领下，连夜逃往淀城。

而另一条战线，鸟羽以东不远的伏见，这座京都南边十余里的小镇的东南边一处叫奉行所的堡垒处，幕府一方的会津藩兵和桑名藩兵，也在桑名藩主的率领下，向驻守在这里的四国藩兵和其他倒幕藩兵发起了进攻。四国藩与其他倒幕藩兵也都是刀剑甲胄和弓箭等冷兵器为主，于是乎，双方进行了殊死战斗，死伤惨重。

幕府的会津藩和桑名藩联军多次冲击奉行所，并花费巨大的代价一度占领奉行所和堡垒所在的桃山，但均被四国藩及其他倒幕藩兵击退。双方在桃山山坡上进行了惨烈的白刃战，夜幕中数千人死伤，双方一直战斗到深夜，还胜负难分。

正在这时，伏见那边战事的消息传来，说是幕府亲兵和先锋主将小粟忠顺都被击败，退守淀城，顿时，得知消息的幕府联军一下便丧失了战意，顾不得抵抗，兵败如山倒，连忙也跟着退往淀城。

次日，新政府太政大臣兼总裁栖川宫炽仁亲王自任征讨大将军，率领二条城内的预备队三千人，征讨幕府军队。中午时分，炽仁亲王手捧天皇御赐的锦旗和节刀来到东寺的讨幕军大营，讨幕军士气为之大振，三路讨幕军合兵一处，乘胜展开追击。

而幕府的两路败军逃到淀城外，却发现，原本是幕府嫡系的淀城守将，竟然断然拒绝幕府军入城，幕府军主将小粟忠顺意识到大事不妙，绕城而走，逃往大阪。而随后而来的讨幕大军抵达淀城，淀城守将下令开城欢迎倒幕的长州、四国藩兵。

二日后，新天皇在岩仓具视和高杉晋作等人的操纵下，宣布新立年号为“明治”，又紧接着下达了“征讨家茂令”和“幕府领地今年明年租税减半”。宣布撤掉德川家茂的一切职务，剥夺会津、桑名等顽固佐幕派藩主的领地和官职，宣布将旧幕府所有领地列为新政府的领地。而“幕府领地今年租税减半”，则让幕府领地上的百姓彻底倒向新政府，拥护新天皇。

做完这些之后，高杉晋作又提议，以天皇的名义，派出使者去长崎，向那里的九州藩藩主锅岛玄瑞以及他背后的中华帝国代表林鸿年和罗森递交国书，希望能获得中华帝国的支持与承认。当然，若是对方提出什么要求，只要不是太过苛刻，也都是可以答应下来。

同时，为了以防万一，天皇还同时派出使者，向驻扎在长崎的法国大使馆、美国大使馆、普鲁士大使馆和荷兰大使馆等西洋诸国递交国书，博取列强的同情，至少不要让对方支持江户的幕府。

做完这些之后，小天皇任命有栖川宫炽仁亲王为东征大总督，桂小五郎为副将，率领大军继续出征，攻往大阪。

炽仁亲王率领的讨幕大军三万余人，高竖天皇大旗，迎风招展。在从淀城通往大阪的路上，沿途百姓，男女老少挑着吃食坐等路旁，合手礼拜，热情犒劳讨幕大军，租税减半的政策显现出强大的效果和作用，士气高昂。