Kırım Harbi sonrasında Rusya ile yapılacak barış antlaşmasının görüşmelerine ilk olarak savaşa katılmayan Avusturya'nın başkenti Viyana'da başlanmıştır. Avusturya, savaşın başlarında askeri tehdit bahanesiyle Rusya'ya diplomatik baskı yaparak işgal ettiği Eflak-Boğdan (Memleketeyn)'dan çekilmek mecburiyetinde bırakmıştır. Viyana'da Avusturya Dışişleri Bakanı Kont Boul ile Fransa Dışişleri Bakanı Drouyn de Lhuys arasında barışın esaslarına dair ilk hususlar belirlenmiş ve bu esaslar İngiltere Dışişleri Bakanı Lord Clarendon tarafından da kabul edilmiştir.
Barış antlaşmasına son halini veren toplantı 24-28 Temmuz 1855'te Viyana'da yapılmış, 16 Ocak 1856'da Rusya'nın barış teklifini kabul etmesi üzerine Paris'teki görüşmeler resmen 25 Şubat'ta başlamıştır. Kongreye Fransa, İngiltere, Avusturya, Sardinya, Prusya, Rusya ve Osmanlı Devleti katılmış; Osmanlı'yı Sadrazam Mehmet Emin Ali Paşa ve Paris sefiri Mehmet Cemil Bey temsil etmiştir. Kongrenin başkanlığına Fransız Kont Walewsky getirilmiş, yapılan oturumlar sonucunda 34 maddeden oluşan Paris Antlaşması 30 Mart 1856'da imzalanmıştır.
Antlaşmaya göre Kars Osmanlı'ya iade edilmiş, Hotin kalesi ve Bolgrad üzerinden Jalpuch gölüne uzanan bölge Rusya'ya bırakılmıştır. Karadeniz'in tarafsızlaştırılması ve silahtan arındırılması kabul edilmiş, savaşın kazananı olan Osmanlı ile kaybedeni olan Rusya Karadeniz'de aynı kısıtlamalara maruz kalarak buradaki tersanelerini kapatmak zorunda kalmıştır. Ayrıca Tuna Nehri uluslararası bir statüye kavuşturulmuş ve gemi işletmeciliği daimi bir komisyonun sorumluluğuna bırakılmıştır.
Paris Antlaşması'nın 9. maddesinde, Osmanlı'nın ilan ettiği Islahat Fermanı'na atıfta bulunulmuş ve Gayrimüslim Osmanlı vatandaşları antlaşmaya imza atan devletlerin ortak koruması altına girmiştir. Bu durum Avrupalı devletlerin Osmanlı iç işlerine müdahale etmesine yasal zemin hazırlamıştır. 7. maddede ise Osmanlı'nın bağımsızlığı ve toprak bütünlüğü Avrupalı büyük devletlerin ortak garantisi altına alınmış, kâğıt üzerinde Osmanlı Avrupalı devletler sisteminin eşit bir üyesi kabul edilmiştir.
Osmanlı Devleti'nin Avrupa ailesi camiasına dâhil edildiğini ilan eden Paris Antlaşması süreci, aynı zamanda Islahat Fermanı'nın ilanıyla önemli bir değişim sürecine yol açmıştır. Viyana ve Paris'teki görüşmelerde Hıristiyan vatandaşların haklarını ve imtiyazlarını açıklayan bir maddenin antlaşmaya konulması düşünülünce Babıâli, padişahın haklarına halel gelmemesi ve dış müdahaleyi önlemek amacıyla acilen bir Islahat Fermanı hazırlanmasına karar vermiştir.
1856 yılı Ocak ve Şubat aylarında İstanbul'daki İngiliz elçi Stratford Canning, Fransız Thouvenel, Prusyalı Prokesch von Osten ile Osmanlı diplomatları Mehmet Emin Ali ve Keçecizade Fuat paşalar arasında yapılan görüşmeler sonucunda metin oluşturulmuş, 28 Şubat'ta büyük bir törenle ilan edilmiştir. Canning'in ısrarı neticesinde İslâm dininden çıkmanın ölümle cezalandırılmasına son verildiğine dair bir hüküm de fermanda yer bulmuştur.
Fermanın temel hedefi Müslümanlar ile Gayrimüslimler arasında eşitlik sağlamaktır. Gayrimüslimlerin eyalet meclislerine girebilmesi, Meclis-i Vala'da temsil edilmesi, din, vergi, askerlik, yargılama, eğitim ve devlet memurluğu alanlarındaki farklılıkların kaldırılması öngörülmüştür. Askerlik mükellefiyeti bakımından Müslümanlar ve Gayrimüslimler eşit hale getirilmiş, din değiştirme hakkı resmen kabul edilmiştir. Ancak bu haklar Tanzimat'ın çok ötesinde olduğu için Osmanlı kamuoyu buna hazır değildir.
Fermanın ilanı sonrasında imparatorluğun dört bir yanında karışıklıklar ve isyan hareketleri görülmüş, bu durum Avrupalıların diplomatik müdahalelerini meşru hale getirmiştir. Eski Sadrazam Mustafa Reşit Paşa, bu fermanın antlaşma maddeleri arasında yer almasının yabancı devletlere iç işlere müdahale hakkı vereceğini ve bağımsızlığı ihlal edeceğini savunarak sürece karşı çıkmış; sonraki gelişmeler Reşit Paşa'yı haklı çıkarmıştır.
Osmanlı diplomasi tarihine damga vuran Mehmet Emin Ali Paşa, memuriyete 1830'da Divan-ı Hümayun Kalemi'nde başlamış, 1833'te Tercüme Odası'na geçmiştir. Viyana ve Londra elçiliklerinde görev yaparak Fransızcasını ilerletmiş ve diplomasi mesleğinin inceliklerini öğrenmiştir. Mustafa Reşit Paşa'nın himayesinde hızla yükselerek Hariciye Müsteşarlığı, Londra Büyükelçiliği, Hariciye Nezareti ve ardından henüz 38 yaşında iken 1852'de Sadrazamlık makamına gelmiştir.
Ali Paşa, Kırım Savaşı sonrasında Paris Kongresi'nde Osmanlı'yı temsil etmiş ve 30 Mart 1856 tarihli Paris Antlaşması'nı imzalamıştır. Islahat Fermanı ve kongredeki bazı tavizler sebebiyle Mustafa Reşit Paşa ile ters düşmüş, kariyeri boyunca birkaç kez sadarete gelip gitmiştir. Yanında Keçecizade Fuat Paşa ile birlikte Osmanlı hariciyesinde önemli bir ekol oluşturmuştur.
Dış politikada Fransa ve İngiltere arasındaki dengeleri gözetmeye çalışan Ali Paşa; III. Napolyon'un milliyetçi politikalarını, Rusya'nın Paris Antlaşması yükümlülüklerinden kurtulma çabalarını yakından izlemiştir. Fransa'nın 170 Alman savaşıyla yenilmesinin dengeleri bozacağını öngörmüş, Rusya'nın gelecekteki saldırılarını sezmiştir. Vasiyetnamesinde devletin bölünmesini engellemek için direndiklerini ve denge siyaseti izlediklerini vurgulamıştır.
Ünlü şair İzzet Molla'nın oğlu olan Keçecizade Fuat Paşa, Mekteb-i Tıbbiye'den doktor yüzbaşı olarak mezun olduktan sonra Mustafa Reşit Paşa'nın teşvikiyle Babıâli Tercüme Kalemi'ne girmiştir. Londra, Madrid ve Lizbon gibi merkezlerde diplomatik görevlerde bulunmuş; 1848 Macar mültecileri krizinde St. Petersburg'a fevkalade murahhas olarak gönderilerek krizi barış yoluyla çözmüştür.
Mısır vergisinin artırılması, Yunan sınırındaki isyanların bastırılması gibi kritik görevlerde başarı göstermiş, Kutsal Yerler meselesinde Fransızlara meyletmesi nedeniyle Rus tepkisiyle karşılaşmıştır. Paris Kongresi sonrasında Eflak-Boğdan'ın birleştirilmesine karşı çıkmış, 1860 Lübnan olaylarında Şam'a giderek isyancıları ve hatta Şam Valisi Ahmet Paşa'yı cezalandırarak tarafsızlığını kanıtlamıştır.
Fuat Paşa hür fikirli olmasına rağmen milliyet akımlarının Osmanlı'yı parçalayacağından korkmuş, Gayrimüslimlere eşit muamele edilerek bu akımların önlenebileceğini savunmuştur. Siyasi vasiyetnamesinde Rusya'yı doğal düşman ilan etmiş, İngiltere dostluğunun kaybedilmesindense birkaç eyaletin elden çıkmasının tercih edilebileceğini belirtmiştir.
Sultan Abdülaziz 25 Haziran 1861'de tahta çıkmış, saltanatının ilk yıllarında Ali ve Fuat paşalarla uyumlu çalışmıştır. Dönemin en önemli dış olaylarından biri Girit İsyanı olmuştur. Yunanistan'ın kışkırttığı adadaki isyanlar, Sadrazam Ali Paşa'nın bizzat adaya giderek inceleme yapması ve 1868 Islahat Fermanı ile muhtariyet benzeri bir yapıyla teskin edilmiştir. Ayrıca Amerika İç Savaşı'nda Federal hükümet desteklenmiş, 1862'de ticaret antlaşması yapılarak ABD ile ilişkiler geliştirilmiştir.
Bulgarların 1870'te Bulgar Ekzarhlığı'nı kurmasıyla millî kiliselerine kavuşmaları sağlanmış, Süveyş Kanalı 15 Ağustos 1869'da açılarak Doğu-Batı ticaretinde Ümit Burnu zorunluluğu ortadan kaldırılmış ve Mısır'ın önemi artmıştır. Yabancılara mülk edinme hakkı 1868 kanunuyla tanınmış, ayrıca Sultan Abdülaziz 1867'de Fransa ve İngiltere'yi ziyaret ederek Avrupa'ya giden ilk Osmanlı padişahı olmuştur.
Avrupa'da İtalyan ve Alman birliklerinin kurulması güçler dengesini altüst etmiştir. Prusya'nın 1870 Sedan Savaşı'nda Fransa'yı yenmesiyle Fransa desteğini kaybeden Babıâli yalnızlaşmıştır. Bu durumdan yararlanan Rusya, 1856 Paris Antlaşması'nın Karadeniz ile ilgili kısıtlamalarını tanımadığını ilan etmiş; 13 Mart 1871 tarihli Londra Antlaşması ile Karadeniz'in silahsızlandırılması maddesi kaldırılmıştır.
Dönemin sonuna doğru Rusya'nın desteklediği Panslavist faaliyetler Balkanlar'da Hersek ve Bosna isyanlarına dönüşmüştür. Selanik'te konsolosların öldürülmesi üzerine Berlin Memorandumu gündeme gelmiş, ancak bu yoğun dış baskılar ve bunalımlar ortasında Sultan Abdülaziz bir darbeyle tahttan indirilmiştir.