Tsaar Alexander II, die in 1855 Nicolaas I opvolgde, was een man met een liberale inborst, die geen andere mogelijkheid zag dan veranderingen door te voeren in de nasleep van de rampzalige prestaties van het leger, de economie en de regering tijdens de Krimoorlog. Alexander nam het initiatief tot ingrijpende hervormingen in het onderwijs, de regering, de rechterlijke macht en het leger.
In 1861 kondigde hij de emancipatie af van 20 miljoen horigen in particuliere handen. Plaatselijke commissies bewerkstelligden de emancipatie door land en vrijheid aan de horigen te geven. Het land dat aan de boeren werd toegewezen, werd met hulp van de staat van de eigenaars gekocht. De regering gaf voor dit doel obligaties uit aan de landeigenaren en inde de aflossingen van de boeren ten belope van 5% van de totale kosten per jaar. De regering had zich voorgesteld dat de 50.000 voormalige landheren die landgoederen van meer dan 1,1 km2 bezaten, het zonder lijfeigenen goed zouden doen en een loyale politieke en administratieve leiding op het platteland zouden blijven vervullen. De regering verwachtte ook dat de boeren voldoende gewassen zouden produceren voor eigen gebruik en voor de export, en zo zouden bijdragen aan de financiering van het grootste deel van de overheidsuitgaven, de import en de buitenlandse schuld.
De hervormingen van het plaatselijk bestuur volgden op de emancipatie. In 1864 werd het grootste deel van het plaatselijk bestuur in het Europese deel van Rusland georganiseerd in provinciale en districtsgekozen zelfbesturen (zemstvos), die bestonden uit vertegenwoordigers van alle klassen en verantwoordelijk waren voor plaatselijke scholen, volksgezondheid, wegen, gevangenissen, voedselvoorziening en andere zaken. In 1870 werden verkozen stadsraden, of doema’s, gevormd. De zemstva en de doema, die door de eigenaars van de eigendommen werden gedomineerd en door de provinciale gouverneurs en de politie in toom werden gehouden, hieven belastingen en legden arbeid op om hun activiteiten te ondersteunen.
In 1864 voerde Alexander II de grote hervorming van de rechterlijke macht door. In de grote steden werden rechtbanken met jury’s ingesteld. In het algemeen functioneerde het rechtssysteem doeltreffend, maar het ontbrak de regering aan de financiële middelen en culturele invloed om het rechtssysteem uit te breiden tot de dorpen, waar de traditionele boerenrechtspraak bleef functioneren met minimale bemoeienis van provinciale ambtenaren. Het Russische rechtssysteem was gemodelleerd naar het hedendaagse Franse en Duitse recht. Elke zaak moest op zijn merites worden beoordeeld en niet op basis van precedenten. Deze benadering is sindsdien gehandhaafd.
Andere belangrijke hervormingen vonden plaats op het gebied van onderwijs en cultuur. De censuur, die onder Nicolaas de opinie had gesmoord, werd sterk versoepeld, en de publieke opinie vond een stem. Dit vergemakkelijkte de inspanningen van de regering om corruptie, bureaucratie en inefficiëntie uit te roeien. Universiteiten hadden autonomie verworven. De regering moedigde onderwijs aan: het was tijdens Alexanders bewind dat het onderwijs van de boerenmassa’s op grote schaal op gang kwam. De centrale regering trachtte via de zemstva uniforme leerplannen voor de lagere scholen op te stellen.
Op financieel gebied richtte Rusland in 1866 de Staatsbank op, die de nationale munteenheid een steviger fundament verschafte. Het Ministerie van Financiën steunde de ontwikkeling van de spoorwegen, wat de export vergemakkelijkte, maar was voorzichtig en gematigd in zijn buitenlandse ondernemingen. Het ministerie richtte in 1882 ook de Boerenlandbank op om ondernemende boeren in staat te stellen meer land te verwerven. Het Ministerie van Binnenlandse Zaken ging hier echter tegenin door in 1885 de Adellijke Grondbank op te richten om executie van hypotheken te voorkomen.
De hervorming van de militaire dienst (1874) was de laatste van de belangrijkste hervormingen in de regeerperiode van Alexander II. De Frans-Pruisische oorlog toonde de noodzaak aan van de opbouw van een modern leger. Het oude systeem van lange diensttijd (25 jaar) voor een beperkt aantal rekruten werd afgeschaft, omdat het een te zware last voor het volk was en praktisch geen reserves opleverde. Het nieuwe conscriptiesysteem, dat voorzag in een korte actieve diensttijd gevolgd door enkele jaren reserve, werd in 1874 door Dmitri Milyutin ingevoerd. Het was een democratische dienstplicht voor alle jongeren van 21 jaar, zonder onderscheid naar klasse. Vrijstelling werd alleen verleend aan jonge mannen die de enige kostwinner van hun gezin waren. Het leger kreeg ook een rol bij het leren lezen van veel boeren en bij het pionieren van medisch onderwijs voor vrouwen.
Alexanders verreikende beleid bracht echter geen politieke vrede in Rusland. In 1881 vermoordden revolutionairen Alexander II.
Zijn zoon Alexander III (r. 1881-1894) begon aan een periode van politieke contrahervormingen. Hij versterkte de veiligheidspolitie, reorganiseerde deze tot een agentschap dat bekend stond als de Okhrana, gaf deze buitengewone bevoegdheden en plaatste haar onder het ministerie van Binnenlandse Zaken. Dmitriij Tolstoj, Alexanders minister van Binnenlandse Zaken, stelde het gebruik in van landkapiteins, die adellijke opzichters van districten waren, en hij beperkte de macht van de zemstvos en de duma’s. Alexander III benoemde zijn vroegere leermeester, de conservatieve Konstantin Pobedonostsev, tot procurator van de Heilige Synode van de Orthodoxe Kerk en Ivan Delyanov tot minister van onderwijs.
Alexander III bracht de meest rigide economie in de praktijk. De civiele lijst van de keizerlijke familie werd ingekrompen en de ramingen voor het leger, de marine en de ambtenarij werden aanzienlijk verlaagd. Dit maakte de invoering mogelijk van een reeks financiële hervormingen die de toestand van de boeren verbeterden: de poll tax werd afgeschaft in 1886, er werd een wet aangenomen om de wettelijke overdracht te versnellen van het land dat in 1861 aan de boeren was toegewezen, de betalingen die van hen verschuldigd waren voor dit land werden sterk verminderd, Kroondomeinen werden beschikbaar gesteld voor pacht of koop aan de boeren tegen gunstige voorwaarden, en grote delen van Kroondomeinen in Oost-Rusland en Siberië werden opengesteld voor emigratie en hervestiging van de boeren.
De arbeidswetgeving werd voor het eerst ingevoerd in 1882 met de oprichting van de fabrieksinspectie (belast met gezondheids- en levensreddende voorschriften), de regeling van de arbeidstijd en de beperking van de arbeid van vrouwen en jongeren.
De financiële hervormingen van Alexander bereidden de weg voor de invoering van de goudstandaard, die in de eerste jaren van het bewind van zijn opvolger (1897) werd doorgevoerd. Hij zette ook een politiek van intensieve spoorwegbouw voort. De grootste gebeurtenis in dit verband was de aanleg van de Trans-Siberische spoorweg in 1891.
Tijdens de tweede helft van de 19e eeuw ontstond in intellectuele kringen een factie van zogenaamde “Slavofielen”. Zij waren ervan overtuigd dat Peter de Grote een fout had gemaakt door te proberen het land te moderniseren en te verwestersen en dat de redding van Rusland lag in de verwerping van westerse ideeën. Slavofielen geloofden dat terwijl het Westen zichzelf vervuilde met wetenschap, atheïsme, materialisme en rijkdom, zij moesten terugkeren naar een eenvoudige, op het boerenleven gebaseerde samenleving, gecentreerd op het orthodoxe geloof. De regering verwierp deze ideeën omdat zij een snelle modernisering noodzakelijk achtte.
Hieruit volgde dat Rusland, ondanks het feit dat het een polyglot rijk was met tientallen nationaliteiten en talen, allesbehalve vriendelijk was voor de nationalistische aspiraties van minderheden. Vooral de Polen hadden het zwaar te verduren, omdat zij eeuwenlang vijanden waren geweest en omdat zij in 1830 en 1863 in opstand waren gekomen. Naarmate de Russische industrialisatie vorderde, ging het vrij goed met Polen, maar andere gebieden zoals de Oekraïne bleven achtergebleven, een probleem dat nog werd verergerd door de onhandige landhervormingen van Alexander II. Joden in Rusland zelf en de Oekraïne werden zwaar gediscrimineerd (en dat werd steeds erger), vooral omdat ze geassocieerd werden met Polen of met revolutionaire bewegingen. De meeste van de laatstgenoemden waren ook zeer nationalistisch en zich niet bewust van het minderhedenprobleem. Zelfs de bolsjewieken hadden er geen weet van, totdat zij in 1917 de macht hadden gegrepen.
Ondanks de industrialisatie was Rusland aan het begin van de Eerste Wereldoorlog nog overwegend landelijk en achtergebleven. Moskou en Sint-Petersburg waren de enige steden met enige industrie van betekenis. Aangezien de meeste arbeiders net van de boerderij kwamen en totaal ongeschoold waren, kwam de belangrijkste impuls voor de revolutie van afgestudeerden uit de middenklasse die gefrustreerd waren over de inefficiëntie van de Russische samenleving.
Dus (met zware buitenlandse investeringen en technische hulp) slaagde Rusland erin om tegen 1914 tenminste een vernisje van industrialisatie op te bouwen. Dit ging gepaard met alle misstanden die in het Westen al bestonden, zoals kinderarbeid en onveilige arbeidsomstandigheden. Maar terwijl Groot-Brittannië, de VS, Duitsland en andere landen er uiteindelijk in slaagden zich van deze problemen te ontdoen, had Rusland het veel moeilijker door de ontoereikende infrastructuur en (vooral) het gebrek aan een eerlijke, goed opgeleide bureaucratie. Tijdens de laatste jaren van de 19e eeuw woekerden revolutionaire groeperingen van allerlei pluimage, waarvan sommige de moderniteit helemaal wilden verwerpen en de klok wilden terugdraaien naar de Middeleeuwen.