Francesco IV attuò da subito una politica di dura reazione: furono abrogate tutte le norme e le istituzioni moderne introdotte da Napoleone, tranne le tasse, e furono epurati tutti i funzionari napoleonici, sostituiti da nobili fedeli al duca e ansiosi di recuperare i propri privilegi. Anche la Chiesa e, in particolare, l’ordine dei gesuiti, ottennero di nuovo i privilegi del passato. Nel 1820 emanò dei decreti contro la Carboneria e fece processare 47 persone accusate di aderire alla società segreta. Ci furono molti condannati al carcere o a morte, ma solo don Giuseppe Andreoli fu giustiziato, proprio perché l’essere sacerdote costituiva agli occhi del duca e della Chiesa un’aggravante. Il duca favorì l’agricoltura e ostacolò la nascita delle industrie, perché riteneva pericoloso lo sviluppo di una classe operaia e confidava nella fedeltà dei contadini.

Francesco IV era un uomo ambizioso e sperava di poter avere un ruolo maggiore di quanto faceva sperare il suo piccolo ducato. Avviò quindi una spregiudicata politica di espansione.

Nel 1812 sposò Maria Beatrice di Savoia nella speranza di far valere questo matrimonio per ampliare la propria influenza nella penisola.

Sempre alla ricerca di appoggi influenti per le proprie ambizioni, prese contatti fin dal 1818 con la setta cattolico-reazionaria dei Concistoriali, che agiva nell’alta Italia, sperando di acquisire il Veneto, Parma, Piacenza e il titolo di re. Nel 1830 ebbe dei contatti anche con i carbonari, progettando di usarli per accreditarsi come futuro sovrano d’Italia. Presto si rese conto che non avrebbe avuto l’appoggio dell’Austria e della Francia e allora, con un repentino voltafaccia, sconfessò la promessa della Costituzione, fece arrestare i cospiratori e, dopo un processo sommario li fece impiccare. Vittime delle sue trame furono così giustiziati Vincenzo Morelli e Ciro Menotti. Nel 1829 acquisì per via ereditaria Massa e Carrara, e nel 1844 concordò con Carlo II dei Borbone di Parma l’acquisizione dei territori di Guastalla (avvenuta poi nel 1847) pagando un’ingente somma.

Alla sua morte, nel 1846, il ducato passò al figlio Francesco V, che era debole, incerto e non riuscì ad adottare una politica coerente e, del resto, fu superato dagli eventi. Durante i due anni in cui fu al governo abbandonò per ben tre volte Modena, definitivamente nel 1859. Il ducato votò l’annessione al Regno di Sardegna nel 1859.