หลังมรณกรรมของโชกุนโทกูงาวะ อิเอโมจิ อย่างกะทันหันในปีค.ศ. 1866 โยชิโนบุถูกเลือกให้ขึ้นสืบทอดตำแหน่งเป็นโชกุนลำดับที่ 15[14] เขาเป็นโชกุนตระกูลโทกูงาวะเพียงคนเดียวที่ดำรงตำแหน่งอยู่นอกนครเอโดะ เพราะเขาจะไม่มีโอกาสได้เหยียบย่างสู่ปราสาทเอโดะเลยตลอดสมัยแห่งการเป็นโชกุน[15]

ทันทีที่โยชิโนบุได้ก้าวขึ้นดำรงตำแหน่ง การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ก็ได้เริ่มขึ้น มีการปฏิรูปรัฐบาลโชกุนครั้งใหญ่เพื่อเสริมความมั่นคงแข็งแกร่งให้กับรัฐบาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรับความช่วยเหลือจากจักรวรรดิฝรั่งเศสที่ 2 ในการสร้างโรงหล่อปืนใหญ่ที่เมืองโยโกซูกะ ภายใต้การอำนวยการของเลออองซ์ แวร์นี (Leonce Verny) และบรรดาผู้ติดตามจากคณะทูตทหารฝรั่งเศส เพื่อปรับปรุงกองทัพของรัฐบาลหรือรัฐบาลโชกุนให้มีความทันสมัย[16]

กองทัพแห่งชาติทั้งกองทัพบกและกองทัพเรือ ซึ่งรัฐบาลโชกุนได้ดำเนินการจัดตั้งมาก่อนอยู่แล้ว ก็ได้รับการเสริมกำลังโดยความช่วยเหลือของฝรั่งเศส และการจัดซื้ออาวุธจากสหรัฐ[17] นักสังเกตการณ์จำนวนมากมองว่ารัฐบาลเอโดะกำลังวางรากฐานไปสู่การปรับปรุงฐานกำลังและอำนาจ อย่างไรก็ตาม การดำเนินการดังกล่าวจะล้มเหลวลงในเวลาเพียงไม่ถึงหนึ่งปี