Tsar Alexandru al II-lea, care i-a succedat lui Nicolae I în 1855, a fost un om cu o dispoziție liberală, care nu a văzut altă alternativă decât să implementeze schimbări în urma performanțelor dezastruoase ale armatei, economiei și guvernului în timpul Războiului Crimeii. Alexandru a inițiat reforme substanțiale în educație, în guvern, în sistemul judiciar și în armată.
În 1861 a proclamat emanciparea a 20 de milioane de șerbi deținuți în mod privat. Comisiile locale au efectuat emanciparea prin acordarea de pământ și libertate șerbilor. Terenurile atribuite țăranilor au fost cumpărate de la proprietari cu ajutorul statului. În acest scop, guvernul a emis obligațiuni pentru proprietarii de terenuri și a colectat plăți de răscumpărare de la țărani în proporție de 5% din costul total anual. Guvernul a preconizat că cei 50.000 de foști proprietari care dețineau proprietăți de peste 1,1 km2 vor prospera fără șerbi și vor continua să asigure o conducere politică și administrativă loială în mediul rural. De asemenea, guvernul se așteptase ca țăranii să producă recolte suficiente pentru consumul propriu și pentru vânzările la export, contribuind astfel la finanțarea celei mai mari părți a cheltuielilor guvernului, a importurilor și a datoriei externe.
Reformele administrației locale au urmat îndeaproape emanciparea. În 1864, cea mai mare parte a administrației locale din partea europeană a Rusiei a fost organizată în autoguvernări provinciale și districtuale alese (zemstvos), care erau alcătuite din reprezentanți ai tuturor claselor și erau responsabile de școlile locale, sănătatea publică, drumurile, închisorile, aprovizionarea cu alimente și alte preocupări. În 1870 au fost formate consilii municipale alese, sau dume. Dominate de proprietarii de bunuri și constrânse de guvernatorii provinciali și de poliție, zemstva și duma ridicau taxe și percepeau taxe de muncă pentru a-și susține activitățile.
În 1864, Alexandru al II-lea a pus în aplicare marea reformă judiciară. În marile orașe, a înființat tribunale cu jurați. În general, sistemul judiciar a funcționat eficient, dar guvernul nu a avut finanțele și influența culturală necesare pentru a extinde sistemul judiciar la sate, unde justiția țărănească tradițională a continuat să funcționeze cu o interferență minimă din partea oficialilor provinciali. Sistemul judiciar rusesc a fost modelat după legislația franceză și germană contemporană. Fiecare caz trebuia să fie decis pe baza meritelor sale și nu pe baza precedentelor. Această abordare a rămas în vigoare de atunci.
Alte reforme majore au avut loc în sfera educațională și culturală. Cenzura, care înăbușise opinia sub Nicolae, a fost mult relaxată, iar opinia publică și-a găsit o voce. Acest lucru a facilitat foarte mult efortul guvernului de a eradica corupția, birocrația și ineficiența. Universitățile au căpătat autonomie. Guvernul a încurajat educația: în timpul domniei lui Alexandru, educația maselor de țărani a început pe scară largă. Guvernul central a încercat să acționeze prin intermediul zemstvei pentru a stabili programe de învățământ uniforme pentru școlile elementare.
În domeniul financiar, Rusia a înființat Banca de Stat în 1866, care a pus moneda națională pe o bază mai solidă. Ministerul de Finanțe a sprijinit dezvoltarea căilor ferate, ceea ce a facilitat activitatea vitală de export, dar a fost prudent și moderat în aventurile sale externe. De asemenea, ministerul a înființat Banca Țărănească a Terenurilor în 1882 pentru a permite fermierilor întreprinzători să achiziționeze mai multe terenuri. Cu toate acestea, Ministerul Afacerilor Interne a contracarat această politică, înființând Banca funciară a nobililor în 1885 pentru a preveni executarea ipotecilor.
Reforma serviciului militar (1874) a fost ultima dintre principalele reforme din timpul domniei lui Alexandru al II-lea. Războiul franco-prusian a demonstrat necesitatea de a construi o armată modernă. Vechiul sistem de serviciu pe termen lung (25 de ani) pentru un număr limitat de recruți a fost abandonat, deoarece reprezenta o povară prea grea pentru populație și nu oferea practic nicio rezervă. Noul sistem de recrutare, care prevedea un termen scurt de serviciu activ urmat de câțiva ani în rezervă, a fost introdus de Dmitri Milyutin în 1874. Acesta a fost elaborat pe linii democratice, chemând la culoare toți tinerii de 21 de ani, fără deosebire de clasă. Scutirea a fost acordată doar tinerilor care erau singurii susținători ai familiilor lor. De asemenea, a conferit armatei un rol în învățarea multor țărani să citească și în pionieratul educației medicale pentru femei.
Politica de mare anvergură a lui Alexandru nu a adus însă pacea politică în Rusia. În 1881, revoluționarii l-au asasinat pe Alexandru al II-lea.
Fiul său, Alexandru al III-lea (r. 1881-1894), a inițiat o perioadă de contrareformă politică. El a întărit poliția de securitate, reorganizând-o într-o agenție cunoscută sub numele de Okhrana, i-a dat puteri extraordinare și a plasat-o în subordinea Ministerului Afacerilor Interne. Dmitriy Tolstoi, ministrul afacerilor interne al lui Alexandru, a instituit utilizarea căpitanilor de pământ, care erau supraveghetori nobili ai districtelor, și a restrâns puterea zemstvos și dumas. Alexandru al III-lea l-a desemnat pe fostul său tutore, conservatorul Konstantin Pobedonostsev, să fie procurator al Sfântului Sinod al Bisericii Ortodoxe, iar pe Ivan Delyanov să fie ministru al educației.
Alexandru al III-lea a pus în practică cea mai rigidă economie. Lista civilă a familiei imperiale a fost redusă, iar estimările pentru armată, marină și serviciul civil au fost reduse considerabil. Acest lucru a permis introducerea unei serii de reforme financiare care tindeau să amelioreze condiția țărănimii: impozitul electoral a fost abolit în 1886, a fost adoptată o lege pentru accelerarea transferului legal al terenurilor atribuite țăranilor în 1861, plățile datorate de aceștia pentru aceste terenuri au fost mult reduse, terenurile Coroanei au fost puse la dispoziția țăranilor pentru a fi închiriate sau cumpărate în condiții avantajoase, iar mari întinderi de terenuri ale Coroanei din Rusia de Est și Siberia au fost deschise pentru emigrarea și reinstalarea țăranilor.
Legislația muncii a fost introdusă pentru prima dată în 1882, odată cu crearea inspectoratului fabricilor (însărcinat cu reglementările privind sănătatea și salvarea vieții), cu reglementarea orelor de lucru și cu limitarea muncii femeilor și a minorilor.
Reformele financiare ale lui Alexandru au pregătit terenul pentru introducerea etalonului aur, care a fost realizată în primii ani de domnie ai succesorului său (1897). El a continuat, de asemenea, o politică de construcție intensivă de căi ferate. Aici, cel mai mare eveniment a fost amenajarea căii ferate transsiberiene în 1891.
În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, în cercurile intelectuale a apărut o facțiune a așa-numiților „slavofili”. Aceștia erau convinși că Petru cel Mare a făcut o greșeală încercând să modernizeze și să occidentalizeze țara și că salvarea Rusiei consta în respingerea ideilor occidentale. Slavofilii credeau că, în timp ce Occidentul se poluase cu știință, ateism, materialism și bogăție, ei ar trebui să se întoarcă la o societate simplă, bazată pe țărani și centrată pe credința ortodoxă. Guvernul a respins aceste idei deoarece simțea nevoia unei modernizări rapide.
A urmat faptul că Rusia, în ciuda faptului că era un imperiu poliglot cu zeci de naționalități și limbi, nu era deloc prietenoasă cu aspirațiile naționaliste ale minorităților. Polonezii au avut o situație deosebit de proastă, deoarece fuseseră dușmani timp de secole și pentru că se revoltaseră în 1830 și 1863. Pe măsură ce industrializarea rusă a progresat, Polonia s-a descurcat destul de bine, dar alte zone, cum ar fi Ucraina, au rămas înapoiate, o problemă agravată de reformele funciare stângace ale lui Alexandru al II-lea. Evreii din Rusia propriu-zisă și din Ucraina erau supuși unei discriminări proaste (și care se înrăutățea), mai ales că erau asociați fie cu polonezii, fie cu mișcările revoluționare. Cei mai mulți dintre aceștia din urmă erau, de asemenea, extrem de naționaliști și nu țineau cont de problema minorităților. Chiar și bolșevicii au fost neștiutori până după ce au preluat puterea în 1917.
În ciuda industrializării, Rusia era încă covârșitor de rurală și înapoiată la începutul Primului Război Mondial. Moscova și Sankt Petersburg erau singurele orașe cu o industrie semnificativă. Având în vedere că majoritatea muncitorilor erau proaspăt ieșiți de la fermă și total needucați, principalul impuls al revoluției a venit din partea absolvenților de facultate din clasa de mijloc frustrați de ineficiența societății rusești.
Așa (cu investiții străine masive și asistență tehnică), Rusia a reușit să obțină cel puțin o aparență de industrializare până în 1914. Împreună cu aceasta au apărut toate abuzurile deja întâlnite în Occident, cum ar fi munca copiilor și condițiile de muncă nesigure. Dar, în timp ce Marea Britanie, SUA, Germania și alții au reușit în cele din urmă să scape de aceste probleme, pentru Rusia a fost mult mai dificil din cauza infrastructurii inadecvate și (mai ales) a lipsei unei birocrații cinstite și educate. În ultimii ani ai secolului al XIX-lea, au proliferat grupuri revoluționare de toate felurile, unele dintre ele încercând să respingă cu totul modernitatea și să întoarcă ceasul înapoi în Evul Mediu.
.