Уже в апреле 1864 г. в Лондоне по инициативе России открылась мирная конференция, в которой, помимо воюющих держав, приняли участие Великобритания, Франция, Россия и Швеция-Норвегия. Обстановка была крайне неблагоприятна для Дании. У немцев создалось впечатление одержанной ими большой победы. Теперь цель Пруссии формулировалась открыто — присоединение герцогств. Представителю Бисмарка на конференции удалось отклонить как проект личной унии между Данией и герцогствами (предложение, выдвинутое Данией при поддержке Австрии), так и идею учесть права Августенбургов на Шлезвиг-Гольштейн. Отклонялись все исторические, наследственные и юридические аргументы, в течение веков игравшие столь большую роль в шлезвиг-гольштейнском вопросе.
В конце концов приняли решение разделить Шлезвиг. Соглашаться на эти жесткие условия, т. е. на фактическую утрату Шлезвига, датчане не хотели. Конференция закончилась безрезультатно, и 25 июня военные действия между Данией и германскими государствами возобновились. Однако датчан вновь ожидало поражение. Рухнули надежды на более активную помощь британцев. Просьба датского правительства к Наполеону III вмешаться в качестве посредника или предложить перемирие не дала никакого результата. Новое датское правительство немедленно начало переговоры с Пруссией и Австрией, завершившиеся подписанием в Вене 30 октября 1864 г. мирного договора, по которому король Дании оставлял прусскому королю и австрийскому императору Гольштейн, Лауэнбург и Шлезвиг.
14 августа 1865 г. в Гаштейне Австрией и Пруссией была подписана конвенция по урегулированию вопроса о герцогствах Шлезвиг и Гольштейн. По этой конвенции право собственности на всю территорию обоих герцогств принадлежало Австрии и Пруссии, но управление ими объявлялось раздельным. В Гольштейне создавалась австрийская администрация, а в Шлезвиге — прусская. Охрана Кильской гавани поручалась прусским войскам. Крепость Рендсбург становилась союзной с австро-прусским гарнизоном. Пруссия приобретала право на строительство Кильского канала, который должен был соединить напрямик Балтийское и Северное моря, железной дороги и телеграфа в Гольштейне.
Разрешив шлезвиг-гольштейнскую проблему в благоприятном для себя духе, Бисмарк пошел на следующий шаг по пути объединения Германии «железом и кровью» — вытеснение Австрии из Германии. Новый экспансионистский шаг был подготовлен дипломатически. Бисмарку удалось заручиться нейтралитетом Наполеона III, пообещав при личной встрече с императором не препятствовать присоединению к Франции части Бельгии и даже левого берега Рейна. В апреле 1866 г. Бисмарк заключил тайное соглашение с Италией, пообещав не мешать присоединению к ней последней итальянской территории — Венеции. После этого прусский канцлер прямо перешел в наступление. Он предложил Вене обсудить вопросы реформирования Германского союза, созданного решениями Венского конгресса, и пересмотреть статус Гольштейна, куда в июне 1866 г. были введены прусские войска. Постановка этих провокационных для Австрии вопросов вызвала войну.
«Союзное собрание» Германского союза по предложению Австрии решило начать мобилизацию. В ответ на это 16 июня 1866 г. прусские войска вступили в Саксонию, Ганновер, Гессен-Кассель и перешли австрийскую границу. На стороне Австрии выступили Бавария и некоторые другие южногерманские государства, но их военные силы были незначительны. Положение Австрии резко ухудшилось из-за того, что с юга на нее напала Италия, что заставило австрийцев вести войну на два фронта. В военных действиях против итальянских войск австрийцам сопутствовала удача, они разбили итальянцев в сражении под Кустоццей. Успешными оказались действия австрийского военно-морского флота на Адриатике. Однако на основном театре военных действий австрийские войска были вынуждены отступать. Неожиданно для всей Европы кампания здесь завершилась почти за месяц. 3 июля 1866 г. под деревней Садова (в Чехии) пруссаки нанесли австрийской армии решающее поражение. Прусская армия вторглась на территорию собственно Австрии. Путь на Вену был открыт. Однако Бисмарк, как трезвомыслящий политик, опасаясь, что продолжение войны приведет к вмешательству Франции, что сведет на нет результаты побед Пруссии и сорвет планы объединения Германии под эгидой Пруссии, настоял на немедленном заключении мира.
26 июля 1866 г. между Австрией и Пруссией был подписан Никольсбургский прелиминарный мирный договор. Территория Австрийской империи, за исключением Венеции, которая передавалась Италии, оставалась нетронутой. Более того, Пруссия обязалась после заключения окончательного мира вывести войска из австрийских владений. Австрия признала «новую организацию Германии без участия Австрийской империи» и согласилась на создание союза германских государств к северу от реки Майн. Территория Саксонского королевства оставалась неизменной, а его будущее положение в Северогерманском союзе подлежало определению в отдельном мирном договоре. Окончательно результаты войны между Пруссией и Австрией были закреплены мирным договором, подписанным почти через месяц, 23 августа 1866 г., в Праге. Австрия передавала Пруссии все права на Шлезвиг и Гольштейн. Со своей стороны Пруссия обязалась вывести войска с территории Австрии не позднее чем через три месяца после ратификации договора. Возобновлялось действие всех договоров, заключенных между Австрией и Пруссией до войны. Кроме того, Германский союз упразднялся. Австрия оказалась фактически вытесненной из Германии, объединение которой теперь окончательно пошло по «малогерманской» модели.
Собственно Австрию поражение поставило перед серьезной проблемой, тем более что обострились отношения с подвластной Венгрией. Уже через день после подписания Пражского мира, 25 августа 1866 г., начались переговоры Вены с венгерской оппозицией, в результате которых был достигнут компромисс — Австрия пошла на значительные уступки венграм, страна была преобразована в своеобразное конфедеративное государство на дуалистических началах с двумя центрами, которое стало называться Австро-Венгрия.
Поражение Австрии благоприятно повлияло на процесс завершения объединения Италии. 3 октября 1866 г. в Вене был подписан мирный договор между Австрией и Италией, который подтвердил передачу Венецианской области Италии и установил новую границу Италии. Процесс объединения Германии вокруг Пруссии пошел полным ходом. Вскоре к ней были присоединены Ганновер, Гессен-Кассель, Нассау, Франкфурт-на-Майне, причем Бисмарку потребовалось немалое дипломатическое искусство, чтобы побудить Александра II отказаться от вмешательства в германские дела под предлогом защиты «легитимных» прав германских монархов. В начале 1867 г. был образован Северогерманский союз, в котором под главенством Пруссии объединились все германские земли к северу от реки Майн. Германские государства к югу от Майна были вынуждены заключить с Северогерманским союзом оборонительные и наступательные договоры. Теперь на пути завершения объединения оставалась лишь Франция.
Во второй половине 1860-х годов обострились взаимоотношения между Францией и Пруссией из-за Люксембурга. После победы Пруссии над Австрией обеспокоенный усилением Пруссии Наполеон III решил укрепить свои позиции. С этой целью он обратился к королю Нидерландов и великому герцогу Люксембургскому Вильгельму III с предложением купить герцогство, занимавшее важное стратегическое положение. Вильгельм III согласился на это, однако Бисмарк выступил против такого решения. В прусской печати началась антифранцузская кампания. Возникла реальная угроза войны. Тогда российский канцлер А. М. Горчаков выдвинул мысль о созыве международной конференции в целях решения вопроса о Люксембурге.
В апреле 1867 г. посол России в Лондоне Ф. И. Бруннов попросил британского премьера лорда Дерби официально выступить с предложением созыва такой конференции. Одновременно посол передал ему российский проект договора о статусе Люксембурга, который предусматривал гарантию нейтралитета герцогства договаривающимися сторонами. Поначалу британское правительство возражало против пункта о гарантии нейтралитета, но еще до открытия конференции российскому послу удалось склонить на свою сторону представителей Австро-Венгрии, Франции и Пруссии. В результате именно российский проект был принят к обсуждению на конференции, которая открылась 4 мая. В ее работе приняли участие представители России, Австро-Венгрии, Бельгии, Великобритании, Италии, Нидерландов, Пруссии, Франции, Люксембурга. Уже 11 мая ее участниками был подписан договор, по которому корона Великого герцогства Люксембургского признавалась за наследственным домом Нассау. Герцогство в границах, определенных Лондонским договором 1839 г., было объявлено «вечно нейтральным» государством. Гарантами нейтралитета, как и предусматривалось российским проектом, выступали все подписавшие договор государства, кроме Бельгии, которая сама объявлялась нейтральной. Люксембург объявлялся открытым городом, все укрепления подлежали сносу. Пруссия обязалась вывести с территории герцогства свои войска. Лондонский договор 1867 г. закрепил независимость и нейтралитет Люксембурга и предотвратил его поглощение соседними государствами.
Теперь на пути объединения Германии под эгидой Пруссии стояла лишь Франция, и Бисмарк стал усиленно готовиться к столкновению с Наполеоном III. Прежде всего ему удалось организовать дипломатическую изоляцию Второй империи. В 1868 г. между Санкт-Петербургом и Берлином было достигнуто устное соглашение, по которому в случае франко-прусской войны Россия обязывалась не только соблюдать нейтралитет, но и демонстративно направить к границе Австро-Венгрии многотысячную армию. При вступлении Австро-Венгрии в войну не исключалось и занятие Галиции. Пруссия официально подтвердила свое намерение оказать поддержку России в пересмотре Парижского трактата 1856 г.
Предлогом для Бисмарка в сведении счетов с Наполеоном III послужила испанская проблема. В 1869 г. правительство Испании пригласило на вакантный престол страны принца Леопольда Гогенцоллерна, офицера прусской армии и близкого родственника короля Пруссии Вильгельма I. С согласия прусского короля принц дал положительный ответ. Правительство Наполеона III заявило резкий протест, потребовав от Пруссии запретить принцу Леопольду занимать престол Испании. 12 июля 1870 г. принц отклонил приглашение испанского правительства, но этот инцидент послужил завязкой более глубокого конфликта. Ни Наполеон III, ни Бисмарк не были довольны урегулированием вопроса, и каждый из них стремился извлечь из него более значительные выгоды.
По предписанию императора французский посланник в Берлине В. Бенедетти передал находившемуся тогда в небольшом немецком городке Эмсе Вильгельму I требование, чтобы прусский король обязался и «на все будущие времена» не давать согласия на кандидатуру Леопольда Гогенцоллерна в качестве короля Испании. Вильгельм I дать такие гарантии отказался. Изложение беседы Бенедетти с королем было направлено 13 июля 1870 г. советником прусского министерства иностранных дел X. Абексеном по телеграфу канцлеру Бисмарку в Берлин. Бисмарк умышленно сократил текст этого сообщения, причем так, что оно приняло более резкий, даже оскорбительный для французского правительства тон. Этот искаженный текст «Эмской депеши» был передан Бисмарком в печать и всем прусским миссиям за границей. На следующий день он стал известен в Париже, что вызвало настоящий скандал. 19 июля 1870 г. Наполеон III объявил войну Пруссии. Началась война, получившая в историографии название франко-прусской, хотя Пруссию поддержали не только остальные государства Северогерманского союза, но и ориентировавшиеся прежде на Францию четыре государства Южной и Западной Германии — Баден, Бавария, Вюртемберг и Гессен-Дармштадт.
Наполеон III оказался в состоянии дипломатической изоляции: Великобритания теперь видела в нем соперника в колониальных захватах, Россия не могла забыть Крымскую войну, унизительные условия Парижского мира и моральную поддержку французами польского восстания 1863 г., а воссоединившаяся Италия — простить французскому императору того, что он сопротивлялся включению Папской области в состав объединенного государства. Потерпевшие недавно поражения от Пруссии Дания и Австрия еще не пришли в себя и не рискнули вновь попытать судьбу. Нейтралитет России, объявленный сразу же после начала франко-прусской войны, и шаги, которые могли быть предприняты ею против военных приготовлений Австро-Венгрии, сыграли свою роль. О нейтралитете объявили Вена, Лондон, Рим.
В отличие от своих противников Франция, несмотря на все самоуверенные заявления императора и военного министра Лебефа, оказалась плохо подготовлена к современной войне. Войска же германских государств были полностью отмобилизованы, численно они вдвое превосходили французскую армию.
В начале августа германские войска, разделенные на три армии, переправились через Рейн и встали вдоль границы с Эльзасом и Лотарингией; французская армия в составе восьми корпусов под общим командованием самого императора Наполеона III развернулась по северо-восточной границе от Бельфора до Саарбрюккена. Немцы перешли в наступление, война сразу же вступила в активную стадию, причем французы стали терпеть поражение за поражением. Первое крупное сражение произошло у городка Вейсенбург, где 4-тысячному французскому соединению целые сутки пришлось сдерживать 45-тысячную армию противника. Сосредоточенные у Страсбурга 46 тыс. французских солдат не смогли сдержать напор 120 тыс. немцев. Находившиеся под командованием маршала Мак-Магона войска в течение нескольких дней были разгромлены. 12 августа Наполеон III, возложив обязанности главнокомандующего на маршала Базена, отправился из Меца в Шалон, где намеревался собрать отступавшие войска Мак-Магона для прикрытия Парижа. Однако вскоре французские войска были атакованы 140 тыс. немцев, использовавших тяжелую артиллерию. 1 сентября разгорелось кровопролитное 12-часовое сражение, в ходе которого французы понесли тяжелые потери — 3 тыс. убитыми и 14 тыс. ранеными. К тому же у них кончились боеприпасы. Признав безнадежность положения, прибывший в Седан Наполеон III приказал капитулировать и попросил передать свою шпагу прусскому королю.
4 сентября 1870 г. в Париже вспыхнуло народное восстание, монархия была ликвидирована, власть во Франции перешла в руки временного «правительства национальной обороны». Тем временем война продолжалась. Попытки нового правительства стабилизировать положение не приносили желанных результатов, хотя в короткий срок удалось сформировать 11 новых корпусов численностью 220 тыс. человек. В занятых немцами провинциях разгоралась партизанская война. Однако наступление германских войск продолжалось. В конце сентября им удалось окружить Париж, а ставка короля Пруссии Вильгельма I расположилась в резиденции французских королей — Версале. 27 октября капитулировали войска Мак-Магона, находившиеся у Меца. В конце 1870 г. была предпринята попытка прорвать дипломатическую изоляцию страны. Адольф Тьер был направлен «правительством национальной обороны» в Россию, Великобританию, Австро-Венгрию и Италию с тем, чтобы договориться с ними о поддержке Франции в войне с Пруссией, однако успеха он не добился. Александр II прямо сказал Тьеру: «Имейте мужество сохранить мир».