1868年2月，新政府由東海道、東山道（信濃、甲斐）、北陸道（越前、能登、越後）向關東發兵，在甲斐就遇到新撰組局長－近藤勇所組織的「甲陽鎮撫隊」；4月，戰敗投降後，被以前的御陵衛士所認出，5月17日在平尾一里塚（現東京都北区滝野川）斬首。
舊幕府殘存勢力往北方撤退，直到戰爭結束前，兩軍在宇都宮、會津若松、仙台，以及北海道函館都曾爆發大戰。舊幕府軍曾經向德國購買舊型洋槍，但還是不敵明治政府的新型兵器，從戰線上節節敗退。
戊辰戰爭初期，雙方都曾請求歐美列強協助，明治政府從英國，舊幕府軍從法國，但兩國都僅提供軍事教練和武器援助，以「不干預他國內政」為由皆拒絕派兵增援。如同電影「末代武士」中，西方國家提供新式步槍，加農炮，蓋特林機槍和訓練人員，但沒有直接派兵作戰。
1868年5月11日黎明，舊幕府軍和明治政府軍在宇都宮城和宇都宮二荒山神社附近爆發激戰，此為宇都宮城之戰。在明治政府軍強攻之下，宇都宮城不到一天就陷落，城中大火延燒到深夜還無法撲滅。
以土方歲三為首的殘存部隊退往日光，雙方皆顧念日光的許多國家重要文化遺產，對峙數天後，土方率軍朝會津方向退去。1868年7月，舊幕府主戰派的「彰義隊」在上野寬永寺附近集結，並和明治政府軍爆發衝突，在政府軍鎮壓之下，彰義隊不到一天就潰散。
1868年6月，東北奧洲、越洲、羽州成立「奥羽越列藩同盟」，在仙台建立北方政權。之後兩個月，不論是日本海側的新瀉、秋田，還是太平洋側的相馬、二本松、仙台，防禦戰線通通被新政府軍擊潰。
6月10日白河口之戰，包含齋藤一和新撰組隊士的舊幕府軍（仙台藩、會津藩、棚倉藩）2,500人和明治政府軍700人發生戰鬥，結果舊幕府軍敗退，戰死者高得七百餘人，政府軍戰死者只有十多位。在新式武器的加持下，戰況早就向明治政府頃倒，東北同盟藩也一個一個脫離，加入新政府的旗下。
旅遊途中，若見到武士，穿著像新撰組衣服的遊行，許多都是紀念戰死者的祭典。例如現在福島縣會津若松市，每年九月下旬都有「会津まつり」，以紀念當年的「白虎隊」、「娘子隊」和戰死者，仙台、函館等地，每年也會有類似的活動。
