进入19世纪，欧美列强为进一步扩大海外市场，在北太平洋地区进行扩张，频频叩响日本大门。1852年11月，美国东印度舰队司令佩理率领4艘战舰前往日本江户湾（东京湾）浦贺港，要求日本幕府接受美国总统的国书，并威胁道：“若不受理，舰队就开进江户与将军直接谈判，那时可执白旗来见。”
在这种情形下，就是否放开锁国政策，日本国内掀起了激烈的争论，争论的结果是主张开国通商派占了上风。1854年3月，在美国武力威胁下，日本与其签订了《日美亲善条约）（神奈川条约），规定日本开放伊豆下田和北海道函馆两个港口，供给美国舰船的煤、水、食品及其他用品，美国在两个港口设领事等；同时，这一条约还规定，日本今后给予美国最惠国待遇。其后，英国、俄国、荷兰等国也都先后与日本签订了类似条约，日本锁国政策被全面打破。
1856年，当英法联军侵华之际，美国也趁机要挟日本，声称英法联军在华作战胜利后即将攻打日本，而美国可以从中斡旋，使日本避免一场灾难，不过，这种援助当然是有条件的，按照美国人的意愿，1857年和 1858年，两国先后签订了《日美修好通商条约》，由此，日本开放神奈川（今横滨）、长崎、兵库（今神户）、新潟、函馆、江户、大阪等地进行通商，承认通商地区美国人拥有居住权，并且美国还享有领事裁判权和关税议定权。这两个条约将日本推向了与中国相同的半殖民地道路。
通商之后，日本不仅丧失了部分主权，在经济上也遭受沉重打击。由于黄金外流、钱价下跌，一些生活必需品价格飞涨，导致农民、城市贫民和下级武士的生活非常困难，因此各地起义接连不断。由此，日本反对幕府统治的声音日益高涨，倒幕运动接连发生，并最终引发了明治维新。
1867年1月30日，反对倒幕运动的孝明天皇突然死去，其后，16岁的睦仁继位，即明治天皇，这为倒幕运动的成功创造了有利条件。1867年11月，倒幕运动领袖西乡隆盛、大久保利通和木户孝允，通过公卿岩仓具视，从明治天皇手中得到了命令萨摩、长州两藩讨伐幕府的密诏。此后，倒幕派与幕府之间展开了一场激烈的国内战争，史称“戊辰战争”。战争以幕府的失败而告终。1868年6月27日，幕府残余势力所固守的最后一个要塞被攻破，这标志着统治日本长达265年之久的德川幕府被彻底推翻。
1868年10月23日，日本朝廷将年号由“庆应”改为“明治”，随后又进行了一系列重要改革，史称“明治维新”。这场改革的主要内容有：政治上，废藩置县，将全国分为3府72县，府、县长官均由中央政府任命，这样就在日本建立了中央集权制度。同时，废除了封建身份制度和武士的特权。
军事上，建立常备军，推行武官制，并且设立海军部和陆军部，同时还设立了一批军事学校。经济上，进行土地改革，允许土地自由买卖，同时进行地税改革，稳固了国家财政基础。此外，还大力兴办国营企业，扶植私人资本，并且设立了银行等金融机构。文化上，改革社会风习，推行新式教育，创办大学，一面向先进国家派遣留学生，一面积极引进外籍人才。
经过明治维新，日本迅速由落后的封建国家转变为先进的资本主义国家，不仅很快摆脱了遭受欺凌的命运，还立即走上了对外扩张之路。19世纪中叶，面对欧美列强的步步紧逼，中、日两国的处境大体相同，然而两国的应变之举却大有不同，尽管都进行过一系列的改革，但中国是一次又一次地失败，日本却一举成功，摆脱了被殖民的危机。
之所以会出现这样的差别，既有内部因素，也有外部因素。就内部来讲，日本与中国尽管同为封建锁国，但实质上有着显著差异。在经济上，中国是地主土地所有制，而日本是幕藩领主土地所有制。两者的区别是，前者更为灵活，因为地主土地所有制允许土地自由买卖，正是由于这种灵活性，地主阶级在资产阶级的打击面前就会拥有更顽强的生命力；相反，幕藩领主却因为土地制度的僵化，一旦受到攻击，就会表现得较为脆弱。
这就是说，中国封建势力对于资产阶级变革的阻力更大。同时，中国的资产阶级发展程度也不如日本。在政治上，中国的体制是高度中央集权，而日本则分为200多个藩国，这些藩国虽然归于幕府领导之下，但其领主享有较高自治权，其中一些藩国实际上是不满幕府统治的，这就为日后的倒幕运动提供了有利条件；相反，中国就不具备这样推翻清政府统治的有利条件。
另外，中国政府对于人才的选拔，推行的是科举制，而日本则主要是世袭制，显然，科举制较世袭制更加先进，然而正因如此，清政府才获得了社会各层更多的支持，因而更不容易被推翻。可是，极度腐朽的清政府一日不倒，对中国发展所起的阻碍作用就会存在一日。
就外部来讲，中国面对的外敌压力要远远大于日本。当时英国在亚洲的注意力集中于印度和中国，并不重视对日本的扩张；法国在亚洲的关注点同样不在日本，而是东南亚；美国当时不具备在亚洲开辟殖民地的能力，同时还有内战方面的困扰，尽管曾经对日本进行过武力威胁，但是如果真的发生战争，美国并不能够确保取胜。
至于德国，当时尚未实现统一，与日本一样是一个后起的强国；因此，当时的欧美列强中只有俄国对日本的压力较大，双方争夺的焦点是库页岛及中国东北地区。库页岛原本是中国领土，但在英法联军侵华之际，俄国趁火打劫，将包括库页岛在内的中国外东北100万平方公里土地据为己有。
不过，早在很久之前，日本就已经在库页岛南部进行殖民，将该岛南部视作日本领土。然而，俄国从中国手中正式攫取了库页岛所有权后，同样不会容忍日本人的存在。在俄国的武力威胁下，日本被迫让出库页岛南部，转而将扩张的注意力放在了朝鲜和中国，由此引发了中日甲午战争。