安政五年（1858年）10月，伊藤博文前去長崎，入江戶幕府創(chuàng)辦的炮術(shù)傳習(xí)所學(xué)習(xí)軍事。安政六年（1859年）6月，再次回到長州，在長州結(jié)識(shí)了木戶孝允（きど たかよし）。10月，隨從桂小五郎一起去江戶（今東京）。

文久二年（1862年）12月12日夜，伊藤博文與久坂玄瑞、高杉晉作等十幾名志士，潛入品川御殿山新建的英國公使館周圍。伊藤博文在前面開路，手持木鋸，鋸斷使館四周的木柵欄，其他人隨即魚貫而入，扔出自制的燃燒彈。隨后，伊藤博文等人返回附近住處，徹夜痛飲，沉醉于“攘夷”的狂熱之中。

伊藤博文與明治維新

明治元年（1868年）1月初，伊藤博文來到兵庫，1月13日，伊藤博文被明治新政府任命為外國事務(wù)交涉員。在木戶孝允、大久保利通和細(xì)田道一的領(lǐng)導(dǎo)下負(fù)責(zé)處理外交事務(wù)，后又任外國事務(wù)局判事、大阪府判事兼外國官判事、兵庫縣知事。明治維新開始后，伊藤博文積極主張把“歐美各國之政治制度、風(fēng)俗習(xí)尚、教育、生產(chǎn)”的“開明風(fēng)氣”移入日本，使日本進(jìn)入“開明諸國之行列”。明治新政府成立之初，伊藤博文就向木戶孝允提出廢封建諸藩，立府縣之制。

明治二年（1869年）2月，伊藤博文又草擬“國是綱要”，詳細(xì)闡述設(shè)郡縣，統(tǒng)一兵力、財(cái)力及發(fā)展教育的好處。5月，伊藤博文任會(huì)計(jì)官權(quán)判事。7月，又任大藏少輔。8月，兼任民部少輔。在任職中，伊藤博文大力推進(jìn)改革，其中尤以修建鐵路和改革貨幣制度的成績(jī)最為顯著。9月，英國公使提出幫助日本修建第一條鐵路（東京—橫濱），伊藤博文表示同意。