Новый император получил корону во многом благодаря русских войск в подавлении Венгерского восстания, что стало ударом по престижу австрийской монархии. В начале Крымской войны немаловажную роль сыграла уверенность русского императора Николая I в поддержке недавно вырученных австрийцев. Несмотря на то, что Австрия не вступила в конфликт, ряд дипломатических ошибок, прежде всего жёсткий ультиматум по условиям мира, выдвинутый России именно Австрией, привёл к тому, что страна лишилась важных союзников. Этим воспользовалось Сардинское королевство, при поддержке Франции и Пруссии возобновившее борьбу за объединение Италии. В результате к 1860 году империя потеряла Ломбардию, а представители дома Габсбургов лишились власти в Модене и Тоскане.
В 1866 году Австрия начала войну против Пруссии за лидерство в германском мире. После битвы при Садовой, закончившейся разгромом австрийской армии, империя была вынуждена признать поражение. Австрия потеряла Венецию и признала объединение северогерманских государств с Пруссией. Вскоре после этого венгерская элита при посредничестве супруги Франца Елизаветы Баварской добилась от Франца Иосифа предоставления ей равных прав с австрийскими немцами и преобразования Австрийской империи в двуединую монархию. Опасаясь новой революции, император, в 1853 году чуть не убитый венгерским националистом, был вынужден согласиться. Это привело к началу национального движения и среди других народов дунайской монархии.
В 1871 году Австро-Венгрия признала провозглашение Германской империи и вступила с ней в альянс, в который до середины 1880-х годов входила и Россия. Это позволило державе Франца Иосифа усилить своё влияние на Балканах в ходе Русско-турецкой войны 1877—1878 годов, в частности, империя оккупировала, а в 1908 году аннексировала Боснию-Герцеговину. Последнее событие привело к усилению разногласий с Россией, открытому противостоянию с Сербией и в конечном счёте к фатальному участию Австро-Венгрии в Первой мировой войне. Сам Франц Иосиф не застал крах своей империи, он умер в 1916 году в возрасте 86 лет.
