Nel 1848 Leopoldo II concesse la Costituzione e consentì la formazione di un governo moderato guidato da Gino Capponi e la creazione di un corpo di volontari, soprattutto universitari di Pisa e Siena, che partecipò alla Prima guerra d’indipendenza, distinguendosi nella battaglia di Curtatone e Montanara. Il sovrano aveva guardato con interesse alle voci di una possibile federazione tra stati italiani, adottando il tricolore e aderendo al prestito nazionale, ma se ne dissociò quando fu chiaro che il progetto piemontese era solamente espansionistico. I tumulti popolari di Livorno portarono alla caduta del governo moderato e il sovrano diede l’incarico ai democratici Domenico Guerrazzi e Giuseppe Montanelli. Il sovrano comunque nelle prime settimane del 1849 riparò a Siena e poi a Gaeta. Rientrò nel granducato solo diversi mesi dopo la fine della Prima guerra d’indipendenza e dopo l’occupazione di Firenze da parte delle truppe austriache. L’influenza austriaca divenne sempre più forte e si tradusse in repressione dei moti popolari (importanti ancora quelli di Livorno), ripristino della censura e della pena di morte. Leopoldo II perse così la simpatia dei sudditi. Dieci anni dopo, nel 1859, alla vigilia della guerra franco-piemontese contro l’Austria, Leopoldo II proclamò la neutralità del granducato, ma in Firenze la popolazione manifestava rumorosamente.  Il 27 aprile, verso le quattro, davanti ai tumulti e all’aperta rivolta dell’esercito, Leopoldo II lasciò Palazzo Pitti con gli effetti personali caricati in poche carrozze, accettando con rassegnazione il corso degli eventi. Fu scortato con rispetto fino ai confini dello Stato Pontificio. Alle sei pomeridiane di quello stesso giorno, il Municipio di Firenze constatò l’assenza di disposizioni del sovrano e nominò un governo provvisorio. Gli avvenimenti successivi portarono ai plebisciti del 1860 per la creazione del Regno d’Italia.