在征服琉球之后，幕府突然下令诸大名不得再建造或保有载重量超过500石以上的船只，开始实行海禁。不过由于幕府与荷兰正式建交，并允许后者在九州的平户开设商馆，因此日本在与中国恢复贸易的交涉失败后也并没有完全锁国，家康本人甚至还鼓励各大名与荷兰、英国进行贸易。由于丰臣秀吉的禁教令因无法将对外贸易与宗教剥离而遭到失败，这也使家康在接管日本政权后便一直在寻求对贸易和宗教进行切割分离的手段，而与荷兰的正式建交终于使家康找到了办法。
在信长和秀吉政权时期，日本与西班牙和葡萄牙进行的贸易中掺杂着大量欧洲传教士。而在与荷兰进行贸易时，后者却并没有将宗教过多融入贸易之中，这就使家康决心在1612年和1613年连续两次发布禁教令，开始对基督徒进行大规模镇压甚至屠杀。到以实行铁腕统治闻名的德川家光时期，幕府垄断了全部的日荷贸易利润，并在因过高税收和屠杀教徒双重原因导致的岛原之乱后开始实行彻底的锁国政策，禁止日本人走出西至对马、南至琉球、北至虾夷的地区，除荷兰以外禁止欧洲一切国家与日本进行贸易，而居住在日本的荷兰人也被全部迁居到了长崎，其余国籍的欧洲人则更是被统一驱逐出境。除此以外，仅有朝鲜和中国商人仍在与日本进行着非正式的贸易。
德川幕府三代将军德川家光
作为江户幕府初期最大规模的暴乱，岛原之乱原本并非因宗教原因而起，而是因为幕府强加给岛原藩的重税。1634年至1637年间，由于九州的岛原地区连续多年发生天灾，幕府却并没有减少对岛原藩所要求的税收，岛原藩主松仓重政只得采取严刑峻法，逼迫农民缴纳他们无法负担的赋税，再加上此前松仓因禁教令而对基督教徒进行了残忍屠杀，最终导致岛原地区的农民发生起义暴动。起义的领导人则是原先小西行长的家臣益田好次之子益田时贞，后改名为天草四郎。
在笃信基督教的小西行长影响下，天草四郎也同样信奉基督，并在起义军中宣扬基督教中人人平等的思想。到1637年10月20日时，起义军已经包围了岛原城。7天之后，天草群岛也爆发了起义，甚至还在11月14日击败了唐津藩的镇压军队。德川家光震怒之下命令自己的部下板仓重昌前往九州，将附近各藩军队集结起来镇压起义军。到1637年12月，幕府已在岛原附近集中了将近12万人的部队，而岛原和天草两地起义军虽然已经会合到了一起，但人数也仅有3万人左右，而且其中很大一部分人根本没有战斗力。天草四郎只得率领起义军退守到岛原藩南部的废弃城堡原城，并在原城竖起了十字架振奋士气。次年新年当天，幕府军对原城发动攻击，但却并没有在战斗中取得优势，死伤人数多达3900人，甚至连板仓重昌本人都在攻城时战死了。接替其出任指挥官的松平信纲一直将围城态势维持到了2月下旬，才终于在起义军耗尽补给后于28日攻陷城池，并在城内进行了大规模屠杀。
日本的锁国态势自此以后平稳地持续了200余年时间。在1850年之前，西方列强在欧陆和美洲的争夺使他们无暇过多顾及亚洲方向。荷兰人为保证自己独占日本的利益，也一直在对其余国家进入日本加以阻挠。直到19世纪初的拿破仑战争时期，荷兰成为了拿破仑事实上的属国，才给了英国攻击荷兰船只并切断其欧亚贸易航线的理由。1814年拿破仑第一次退位后，英国船只在17世纪后的初步探索后重新回到了太平洋海面上。不过在那之前，俄国人便已经从北方将自己的触角伸向了东亚。从18世纪30年代起，俄国探险家和商船便开始在日本海域出现，有时甚至还会在幕府管辖较为松懈的地区靠岸进行补给或从事地下贸易。
日本方面对此自然不会完全没有警觉。18世纪80年代，幕府便曾专门商讨外国船只在日本出现时自己该采取何种对策，但并没有得出具体结论。1808年，几艘俄国船只大摇大摆地公然进入江户湾，要求日本开放同俄国的贸易往来，并为此袭击了江户附近的一些村落，试图逼迫幕府满足自己的要求。几乎与此同时，一艘在太平洋地区寻找法国船只的英国战舰进入了长崎港，要求日本人为其提供补给。虽然幕府一度对这两个同时发生的事件焦头烂额，但不久之后俄国人和英国人便离开了日本。到拿破仑战争结束后，荷兰重新成为独立国家，恢复了自己在日本的独占地位，而英国船只在日本出现的次数也并不多。
然而这一情况并没有持续太长时间。19世纪20年代，随着西方捕鲸业的迅速发展，越来越多的捕鲸船开始出现在西太平洋方向，而日本东北方的海域对他们而言是一块利润非常丰厚的捕猎场。这些捕鲸船一旦失事或需要补给便会前往日本，要求幕府为其提供帮助。1824年，水户藩和萨摩藩便与西方船员发生了两次冲突，一位萨摩武士甚至拔刀砍伤了对方。由于担心西方势力越来越多地进入日本，幕府从18世纪末开始逐渐形成了一种抵制思想，并在1800年正式向各藩下令应击退或扣押一切试图在长崎以外地区靠岸的外来船只。不过后来为避免与西方船只发生武装冲突，法令又被改为可以向这些船只提供给养，但不能允许其进行贸易，并应在最短时间内将其送出国境。在1824年的两次冲突发生之后，幕府重新转为强硬，并在次年专门颁布法令要求大名在看到外国船只到来时必须立刻赶走对方。
1842年，幕府方面得知清帝国在鸦片战争中遭到失败，而荷兰方面也向幕府发出了警报，声称一支英国舰队正在驶向日本，很可能会向幕府提出进行自由贸易的要求。虽然最终并没有英国舰队抵达日本，但幕府方面却还是对这些情况感到胆战心惊。对于此时的日本而言，亚洲大陆的中国拥有着高不可攀的实力，如果欧洲人能够轻易击败中国，日本便也无法在战争中幸免。水户藩主德川齐昭在1839年还曾发表过如下看法：
“由于清国拥有十分强大的力量，因此夷人不会对其轻举妄动……俄国很可能会首先征服日本，然后再征服清国……”
虽然德川齐昭的判断并不正确，但却明白地表达出了对欧洲列强征服日本的担心。在中国失败后，日本更是岌岌可危。巨大压力之下，幕府被迫再次改变政策，同意向外国船只提供补给。此后十年间，虽然一些欧美船只陆续来到日本，并提出了通商要求，但在幕府新政策的缓冲下并没有造成冲突。
1846年，幕府又一次面临危机，法国舰队突然出现在了琉球，要求与日本进行贸易。而在此之前三年，美国军舰“哥伦布”号便曾来到江户，提出通商要求。对幕府而言，琉球和江户是完全不能相提并论的两个问题，前者本身只是萨摩藩的属国，地处偏远，即使允许法国通商也不会对日本本土造成太大影响，但江户却是幕府的核心，一旦答应了美国人的要求，其后果便很可能无法收拾。因此幕府虽然拒绝了美国人，但却将琉球问题交给了萨摩藩主岛津齐兴来协调解决，力求在不改变锁国政策的基础上与法国达成协议。如果无法达成这一点，那么便同意开放琉球。幸运的是，法国人并没有坚持自己的要求，很快便起锚而去，此后七年间西方列强也没有再来到日本。
在黑船来航之前，幕府便开始在江户海岸加强戒备，同时组织幕府部队和各藩藩兵进行分区防守。这幅浮世绘便描绘了黑船到来时幕府武士在海岸边紧张戒备的场面
事实上，对于英国和法国等欧洲国家而言，虽然以武力强迫日本开国并非难事，但由于日本与欧洲过于遥远，其出产的物资、商品大多又能够在中国等地取得，并不值得劳师动众地出兵压迫幕府，也没有必要花费资金在日本维持另一支舰队来保卫自己的利益。因此只有距离更近的美国和俄国才真正希望打开日本市场。对美国而言，日本是其跨越太平洋进入亚洲大陆的理想跳板，而对俄国而言日本则是挡在其通往太平洋道路上的绊脚石。
此时幕府虽然本心仍希望恢复原先的完全锁国政策，但却已经有心无力。“哥伦布”号来到江户时，其搭载的火炮超过了江户沿海炮台所有火炮数量的总和，威力上更是占据着压倒性优势，幕府只得好生招待美国船员，直到将其送出日本之前都在小心避免惹出事端。在此之后，幕府虽然已经认清凭现有军事力量根本无法恢复击退政策，并开始着手加强各地海防，但由于其军事科技、战术以及战略观念早已落后于西方，因此其战备工作也只是白白耗费国力和时间。
一副描绘黑船来航的浮世绘
美国东印度舰队司令佩里准将
在17世纪至19世纪的欧洲战场，火绳枪逐渐演化成了燧发枪，后来又诞生了线膛枪和后装步枪，随着火器威力的逐渐增大，贵族身上穿着的甲胄已经无法再为自己提供保护，反而成为了束缚手脚的负担。因此除少量胸甲骑兵以外，装甲已经被完全从军队中淘汰了。依靠方阵的冲击战术作用也在愈发减小，各国军队在战场上的队形变得越来越薄，以使其更易发扬火力。刺刀则取代了长矛成为步兵最主要的白刃战武器。19世纪初的拿破仑战争中，法国军队又能够将灵活机动的纵队和散兵战术与横队配合在一起，同时炮兵无论在野战还是围攻战中都早已成为了决定性力量。到19世纪中叶，随着线膛枪和后膛枪的普遍采用，步兵甚至已经没有必要再采取齐射战术来发扬火力，散兵又取代了战列步兵成为战场上的主流。后来当仍在使用铁炮齐射战术的日本军队面对他们时，前者便经常无法找到可以还击的目标，只能在对方蜂群一般的打击下自行崩溃。
1853年6月，美国海军东印度舰队司令马修·佩里（Matthew Perry）准将率领着两艘蒸汽战舰和两艘风帆战舰来到日本，当地奉行所（江户幕府在地方设立的行政机构，相当于中国的衙门）无奈之下只得以自己无权接受美国国书为由，希望让美国人前往日本锁国期间唯一对欧洲通商的长崎港驻泊，借此拖延时间等待幕府决断。但佩里没有听从日本人的说法，反而率领军舰直逼江户，率领300名军官及陆战队上岸，在军乐队的伴随下将美国总统亲笔国书交予幕府，并在海湾里进行了一番水文勘测后启程返航。临行之前，佩里给幕府留下了消息告知后者，自己明年还会率舰队再来日本，如果到时幕府仍不接受美国总统的开国“建议”，他便会带领舰队直捣江户，以武力强迫幕府开国。
面对此事，江户幕府第十二代将军德川家庆心中焦急，在与重臣商量对策期间便中风而亡，其第四子德川家定继承将军宝座。日本在国难面前急需一位强有力的统治者来摆脱困境。但德川家定却偏偏是一位从小就体弱多病、生性懦弱且极不愿意在大庭广众下说话的人。如果按照现代医学的说法，德川家定很可能患有脑损伤性麻痹，因此智力很低。后来一位曾见过家定的外国使臣回忆到，当他前往将军御所参见家定时，家定根本没有注意他在说什么，而且不住地左右摇头，时不时用力踢踏地板，发出很大噪音。而在使臣陈述国事之后，家定一言不发便急不可耐地走了出去。面对此景，就连这位外国人都不由得对日本产生了一丝同情——在这样一位无能领导人的带领下，日本迟早会沦为欧洲列强的殖民地。1854年1月，佩里率领7艘军舰第二次来到江户。正在一片混乱中的幕府自知无力抵挡外敌，只得接受了美国方面的开国要求，江户幕府的锁国政策至此宣告崩溃。
从一方面讲，美国人成功实施了一场炮舰外交，迈出了打开日本国门的第一步。但对幕府而言，其在条约中允诺的所谓开国，也只是允许美国船只在几个有限的开放港口停泊，由日本方面为其提供粮油补给，并没有太多实质性内容，反而是通过这样一个有名无实的协议制止了外国军队入侵。在当时的日本学者眼中，清政府之所以沦为半殖民地社会，最重要原因便在于其采取过于武断的外交政策，将自己拉进了一场力所不及的战争，失败后只得在谈判桌上任由列强宰割。
事与愿违的是，美国人很快便露出了真正的爪牙，提出进一步的通商要求。1858年，幕府被迫与美国签订《日美通商亲善条约》，接着又与俄国、英国、法国和荷兰签订了类似条约，统称《安政五国条约》（此时的孝明天皇年号“安政”）。不过在条约签订后，幕府却在将条约呈交天皇时受到了责难。虽然日本的外交权无论是从法理还是从事实上讲都握在幕府手中，后者签订条约根本没有必要呈交给远在京都朝廷中的天皇批准。但由于江户时代儒学当道，自德川家光之后的历代将军都无法漠视天皇威望，倘若幕府失去朝廷支持，民心就会发生动摇，威胁幕府统治的根基。此时位居天皇宝座的孝明天皇对外国势力又恨又怕，既对外国人胆敢踏上“神国”土地感到忿然，又害怕幕府一旦开国幅度过大，外国人就会乘机使用武力征服日本，因此拒不批准通商条约。
在幕末政治中扮演着重要角色的孝明天皇画像
此外，通商条约缔结后，日本与外国的贸易导致国内物价上涨，加重了普通人民生活的负担。因此，从武士阶级的底层出现了许多主张恢复天皇权力并推翻幕府的尊皇志士和反对幕府开国政策并主张将外国人赶出日本的攘夷志士，国内频繁爆发针对外国人和幕府相关人员的恐怖事件。即使是在京都朝延内部，属于攘夷派的朝臣势力也在增大。本来幕府便是迫不得已才选择了开国，在条约被朝廷拒绝后，虽然幕府仍坚持对外国履行条约协议，但在国内却遭到了大批尊皇派和攘夷派人士反对。此时日本国内四处高涨着抵制外国人、外国船的情绪。一部分大名对幕府表示抗议，并纷纷搬出天皇作为对抗幕府的名义。此时的幕府实际决策人井伊直弼面对困境，只得使用高压手段，对国内的攘夷派、倒幕派人士展开了史称安政大狱的清洗行动。
自井伊直政修建彦根城、建立彦根藩以来，井伊家作为世代追随德川家的谱代大名之一，到黑船来航之前已经有四位藩主担任过幕府大老（在德川幕府时期，家老成为非常设官职，是将军以外的幕府最高决策人，仅有非常情况下才会任命大老），是德川家的核心政治力量之一。井伊直弼是其父井伊直中的第14个儿子，生于1815年。直弼17岁时，井伊直中去世，藩主地位由直中的兄长井伊直亮接任。为确保自己的嗣子直之能够继承家业，直亮将直中以及自己的儿子相继送到了其他大名家里作为养子。尚未被决定应送到何家的井伊直弼则被赐予300石封地，住在彦根城下。在此期间，井伊直弼学习了兵法和茶道。其后由于直之英年早逝，直弼才成为了直亮的继承人。1850年直亮去世，井伊直弼成为彦根藩主，走进了幕府政治舞台的核心。
黑船来航之后，随着德川家庆的去世和无能的家定继位，幕府陷入了一片混乱。由于多病的家定必然会在不久后撒手人寰，而且其本人没有生育能力，将军继承人的争夺也变得愈发激烈。呼声最高的两位继承人分别是出身纪伊藩的德川庆福，以及出身水户藩的一桥庆喜。相比之下，德川庆福血缘与家定更为亲近但年纪较小，到家定成为将军时庆福仅有12岁，且能力平平，并无太多过人之处。与之相比，一桥庆喜虽然血缘稍远，但21岁的他正值当打之年，而且也是公认的政治好手。推举一桥庆喜者大多支持对幕府体系进行改革，主张不再由幕府垄断日本政治，而将各地有实力的大名引入决策层，借此联合全日本之力救国，这一派人通常被称为一桥派或水户派。而以井伊直弼为首的另一派人坚持维护幕府的独裁地位，拒绝改革，对外国则采取妥协态度，这一派人通常被称为南纪派。
1858年4月，在南纪派幕府重臣的策划推举下，井伊直弼出任大老，获得了辅佐将军执掌天下的权力。直弼上台仅仅两个月后便不顾朝廷反对在6月19日签订《日美通商亲善条约》，之后又在7月间相继签署《安政五国条约》，引起了朝野上下的极大不满。主张攘夷的一桥派立刻被激怒了，水户藩主德川齐昭、福井藩主松平庆永、尾张藩主德川庆胜在《日美通商亲善条约》签订5天后便来到江户质问井伊直弼。后者非但没有理会三位藩主，反而在第二天促使德川家定宣布庆福为继承人，通过这一间接手段彻底打垮了一桥派势力。7月5日，井伊又下令将三位藩主软禁在自己家中，并禁止其与外界的一切联系。此外松平庆永和德川庆胜还被迫将藩主交椅提前传给嗣子。
7月6日，家定因脚气病去世，而德川庆福直到三个月后才登上将军宝座并改名德川家茂。孝明天皇借此机会向历来主张尊皇的水户藩发出密诏，要求后者铲除独揽大权、对朝廷横加干涉的井伊直弼。井伊直弼得知消息后立刻派心腹前往朝廷所在地京都进行调查，同时要求水户藩交出密诏，由此拉开了安政大狱的帷幕。在这场日本历史罕见的政治清洗中，上至藩主、公卿，下至浪人，但凡支持一桥派或反对幕府者均受到了处罚。由于策划暗杀井伊直弼，大批水户藩志士被捕，一部分因严刑拷打而死在狱中，一桥庆喜也被禁止参与政务。不久之后，清洗的风潮又扩散到了日本各地藩国。之前因企图偷渡登上美国军舰留洋学习而被长州毛利藩逮捕的著名学者吉田松荫由于反对幕府政治，被引渡至江户受审，并最终与另外6人被处以斩首之刑。儒学者梅田云滨则在被捕后遭到迫害，死于狱中。萨摩藩的西乡吉之助（即后来的西乡隆盛）被逼投海自尽，被藩兵救起后流放奄美大岛。
由于与外国私定条约，又掀起了血腥的安政大狱，再加上天皇的讨伐密诏，井伊直弼一下子成为了卖国贼和天皇的朝敌。攘夷派、尊皇派志士人人欲诛之而后快。最为活跃的水户、萨摩两藩志士决定联手借1860年3月3日女儿节幕府重臣和各藩藩主登城发表祝词之机诛杀井伊直弼。后来由于萨摩志士担心藩主受到牵连，仅有有村次左卫门一人参与了实际行动，而水户志士则有关铁之介等17人参与刺杀。
一幅描绘浪人冲入行列攻击井伊场面的浮世绘，可见当时浪人的悲壮和奋勇
女儿节当天，井伊直弼在上午9时离开宅邸，在60余名武士保护下坐轿前往距其宅邸仅有500米之遥的江户城樱田门。由于当日天降大雪，武士们身披斗笠、佩刀也被装在专门的防水袋子里。行至半路，水户志士之一的森五六郎突然冲到队伍前列，举起一张状纸佯装告状，高喊要求幕府大老为他主持公道。就在护卫们跑过去阻拦时，森五六郎突然拔刀砍向对方。队列中的武士们听闻此事纷纷赶到队列前方，负责指挥暗杀行动的关铁之介见有机可乘，立刻号令其余17名埋伏在道路两侧的志士冲杀出来，直冲井伊直弼乘坐的轿子。众武士由于要先解开佩刀的防水袋才能抽刀应战，被打了个措手不及。水户志士稻田重藏首先冲到轿子旁边，将长枪刺入轿子，但随后被护卫砍倒。广冈子之次郎第二个赶到轿子旁，踢破轿门，举刀便是一阵乱砍。最后志士中唯一的萨摩人有村次左卫门为表示萨摩藩对此事的热诚，亲自割下了井伊直弼的头颅，高声通知众人行动成功。
目的达成后，志士们立刻四散奔逃，除在暗杀过程中死亡的稻田重藏以外，山口辰之介、鲤渊要人、广冈子之次郎以及带着井伊头颅的有村次左卫门等四人在逃跑过程中被井伊的护卫砍成重伤，眼见难逃一死便选择自行切腹自杀，井伊直弼的首级则被彦根藩的护卫武士夺回。其余有10人在逃亡后被捕或者自首，并在1861年至1862年间被处以斩首，另有一人后来切腹自杀。在策划了这场史称樱田门外之变的刺杀行动的志士中，仅有两人逃亡成功，并一直活到了明治维新之后。
在此后的几个月中，由于担心国内外形势会因井伊直弼之死而发生变化，而且彦根武士也夺回了井伊的首级，不致幕府大老的头颅被志士们拿去示众，因此幕府对外宣布井伊直弼只是身负重伤，正在逐渐康复。但由于女儿节当天站在道路两旁围观打斗场面的百姓很多，不少人目睹了事件经过，因此幕府的托词既无法瞒住日本的武士和百姓，也无法瞒住西方各国使节。
更为严重的是，井伊直弼死后无人再愿意就任大老，承担幕府兴亡重任，将军德川家茂又少不更事，导致幕府权利核心出现了巨大的真空，无力压制各地反对幕府的藩主和攘夷派志士。因此井伊直弼之死，也象征着幕府对攘夷派和尊皇派实施铁腕镇压的失败。樱田门外之变后，伴随着各强藩对幕府和朝廷控制权的争夺，全国上下积蓄已久的攘夷热浪也终于逐渐涌出了水面。