ฉากการรบในยุทธการโทะบะ-ฟุชิมิ กองทัพฝ่ายโชกุนอยู่ทางด้านซ้าย ซึ่งรวมถึงกองพันจากแคว้นไอสึ ด้านขวาเป็นกองกำลังจากแคว้นโชชูและแคว้นโทะซะ กองทัพเหล่านี้ล้วนเป็นกองพันทหารตามแบบสมัยใหม่ แต่บางส่วนก็อยู่ในชุดตามธรรมเนียมของซามูไร (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฝ่ายโชกุน)

วันที่ 27 มกราคม ค.ศ. 1868 กำลังฝ่ายรัฐบาลโชกุนโจมตีกำลังของโชชูและซะซึมะ โดยปะทะใกล้โทะบะและฟุชิมิ ณ ทางเข้าทิศใต้ของกรุงเกียวโต บางส่วนของกำลังฝ่ายรัฐบาลโชกุนจำนวน 15,000 นายได้รับฝึกโดยที่ปรึกษาทางทหารชาวฝรั่งเศส แต่ส่วนใหญ่ยังเป็นกำลังซามูไรสมัยกลาง ในกำลังซามูไรนั้นยังมีชินเซ็งงุมิด้วย ขณะเดียวกัน กำลังโชชูและซัตสึมะเป็นจำนวนน้อยกว่าถึง 3:1 แต่มีกองทัพทันสมัยโดยมีเฮาวิตเซอร์อาร์มสตรอง ปืนเล็กยาวมีนี (Minié rifle) และปืนแกตลิง (Gatling gun) หลังเริ่มต้นโดยไม่รู้ผลแพ้ชนะ ในวันที่สอง มีการส่งธงจักรพรรดิให้ทหารฝ่ายป้องกัน และพระญาติของจักรพรรดิ นินนะจิโนะมิยะ โยะชิอะกิ ได้รับแต่งตั้งเป็นผู้บัญชาการทหาร ทำให้กองทัพนั้นเป็นกองทัพจักรพรรดิ (ญี่ปุ่น: 官軍 โรมาจิ: kangun) อย่างเป็นทางการ ยิ่งไปกว่านั้น ไดเมียวท้องถิ่นหลายคนซึ่งจนถึงบัดนี้ยังซื่อสัตย์ต่อโชกุน เริ่มแปรพักตร์เข้ากับฝ่ายราชสำนักจักรพรรดิเพราะถูกมหาดเล็กชักจูง ไดเมียวดังกล่าวมีไดเมียวโยโดะเมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ และไดเมียวสึเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ เปลี่ยนสมดุลทางทหารให้เข้าทางฝ่ายจักรพรรดิมากขึ้น

วันที่ 7 กุมภาพันธ์ โทกูงาวะ โยชิโนบุ ซึ่งชัดเจนว่าอึดอัดกับพระบรมราชานุญาตที่จักรพรรดิพระราชทานแก่การกระทำของซัตสึมะและโชชู หนีจากโอซะกะบนเรือไคโยมะรุ ไปเอะโดะ กำลังรัฐบาลโชกุนที่เสียขวัญจากการหนีของโชกุนและการหักหลังของโยะโดะและสึถอย ทำให้การประจัญหน้าที่โทะบะ-ฟุชิมิเป็นชัยของฝ่ายจักรพรรดิ แม้มักถือกันว่าฝ่ายรัฐบาลโชกุนน่าจะชนะ ไม่ช้าปราสาทโอซะกะถูกล้อมในวันที่ 8 กุมภาพันธ์ (หรือวันที่ 1 มกราคมตามปฏิทินตะวันตก) นำให้ยุทธการที่โทะบะ-ฟุชิมิสิ้นสุด

ขณะเดียวกัน ในวันที่ 28 มกราคม ค.ศ. 1868 เกิดยุทธนาวีที่อะวะระหว่างรัฐบาลโชกุนและกองทัพเรือซัตสึมะบางส่วน นับเป็นยุทธนาการระหว่างกองทัพเรือสมัยใหม่สองทัพครั้งที่สองของประเทศญี่ปุ่น ยุทธนาวีขนาดเล็กดังกล่าวยุติลงโดยรัฐบาลโชกุนเป็นฝ่ายชนะ

ทหารโทะซะฆ่ากะลาสีเรือชาวฝรั่งเศสในกรณีซะกะอิ, 8 มีนาคม ค.ศ. 1868, ภาพจาก "Le Monde Illustré"

ส่วนในด้านการทูต รัฐมนตรีของต่างชาติประชุมในท่าเปิดฮโยโงะ (ปัจจุบันคือ โคเบะ) ในต้นเดือนกุมภาพันธ์ ออกคำประกาศว่ารัฐบาลโชกุนยังถือเป็นรัฐบาลโดยชอบแห่งเดียวของญี่ปุ่น ให้ความหวังแก่โทกูงาวะ โยชิโนบุว่าต่างชาติ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งฝรั่งเศส) อาจพิจารณาแทรกแซงโดยถือข้างเขา ทว่า ไม่กี่วันต่อมา ผู้แทนจักรพรรดิที่เยี่ยมรัฐมนตรีเหล่านั้นประกาศว่ายุบรัฐบาลโชกุนแล้ว จะเปิดท่าตามสนธิสัญญาระหว่างประเทศ และจะคุ้มครองคนต่างด้าว รัฐมนตรีดังกล่าวจึงตัดสินใจรับรองรัฐบาลใหม่

กระนั้น ความรู้สึกต่อต้านต่างด้าวนำสู่การโจมตีคนต่างด้าวหลายครั้งในหลายเดือนต่อมา ซามูไรโทะซะฆ่ากะลาสีชาวฝรั่งเศสสิบเอ็ดคนจากเรือคอร์เว็ตดูเปลอิส (Dupleix) ในเหตุการณ์ซะไกในวันที่ 8 มีนาคม ค.ศ. 1868 สิบห้าวันต่อมา เซอร์แฮร์รี ปากส์ เอกอัครราชทูตบริติช ถูกซามูไรกลุ่มหนึ่งทำร้ายในถนนกรุงเกียวโต