1867年，俾斯麦说：“与法国的战争肯定会到来，法国皇帝显然要把战争强加在我们头上。”但他也注意到，要使南德诸邦同情北德联邦的统一计划，只有通过民族防卫战的道路才有可能。法国对德意志事务的咄咄逼人的干涉恰恰为俾斯麦所利用。“鉴于法国的态度，我认为我们的民族荣誉感迫使我们进行战争。”
拿破仑三世和俾斯麦同样是在准备战争，可是俾斯麦的处境要比拿破仑三世有利得多。德意志各邦的民族运动向着俾斯麦。
1868年，俾斯麦同俄国缔结一项互助条约，规定两国中的任何一国在战争中受到两个强敌的威胁，互助立即生效。此刻对俾斯麦而言，只需找一个与法国决裂的最适宜的借口，这个借口必须给人一种印象，即侵略者不是普鲁士而是法国。
霍亨索伦亲王利奥波德竞争西班牙王位一事提供了这样一个导火线。1868年，西班牙女王被推翻，王位继承者候选人中有一位士瓦本支系的亲王利奥波德，他是普鲁士的霍亨索伦家属的远亲，因而受到这一家族族长威廉一世国王的管辖。现有证据证明，俾斯麦是这位候选人的幕后推荐者，俾斯麦故意这样安排，目的是要让法国挑起同北德联邦的冲突。
1870年7月9日，法国驻普大使贝内德蒂接到指示，拜会在埃姆斯温泉疗养的威廉一世国王，就这个问题会晤。威廉一世慑于法国的战争威胁，答应劝利奥波德亲王放弃王位候选。3天后利奥波德宣布放弃继承西班牙王位。战争的危险似乎过去。但是拿破仑三世还要求普王再做一个书面保证，保证他今后永远不许任何一位德意志亲王取得西班牙王位。法国人热切希望利用这一局势取得一次外交胜利。7月13日，贝内德蒂在公园里挡住威廉国王，要求国王保证今后永不允许利奥波德亲王继承王位。威廉一世说，他已经做了一切必要的事，事情已经结束，不再按原先安排再次接见他了。国王委托外交部官员阿贝肯把发生的事情电告在柏林的俾斯麦，允许他就此事转告新闻界和普鲁士驻外使节。
在埃姆斯温泉和柏林的事件，被人们称为“德国历史上最富有戏剧性和最具有决定意义的转折点之一”。会谈的过程使俾斯麦的感情深受激怒和伤害，他发现自己的全部计谋和计划都已失败。7月13日，他闷闷不乐地跟毛奇和罗恩坐在一起喝闷酒，他说他决定辞职了。阿贝肯的埃姆斯急电到达柏林首相府，3人阅后都大为扫兴。突然，俾斯麦发现急电可能大有用场。他问毛奇：普鲁士军队能否应付一次突然的战争？毛奇做了肯定的回答，并说迅速爆发战争对普鲁士更加有利。
于是，俾斯麦动手把电报缩成一个带有侮辱法国口吻的短电，但却一词未加。俾斯麦估计，电文在报纸上发表，午夜以前巴黎就会知道，电文和发表的方式“将对高卢牛起到一块红布的效果”。
7月14日是法国大革命纪念日，法国人被全欧洲的头条新闻激怒了。而在柏林，普鲁士人都在高呼“打到巴黎去！”。7月19日，法国对普鲁士宣战。拿破仑三世吹嘘说，这只是到柏林的一次“军事散步”，然而他现在碰到的却是一个德意志民族。南德诸邦也参加了这次对法战争。所有德意志诸邦最后都为民族的统一事业而团结起来。南德诸邦动员军队，同北德的军队组成一支50万人的德意志民族军，开拔到法国边境。开战才半个月，普军便挫败法军急速侵入德国的战略计划，转入进攻，使法军处于挨打地位。8月4日、6日，普军越过边界，在维桑布尔和维尔特击败由麦克马洪元帅统率的南线法军，迫使麦克马洪离开阿尔萨斯。8月6日，普一、二军团在施皮歇恩高地会战中，击败由巴赞元帅统率的北线法军。8月16日，普军成功地阻止了法国莱茵军团从麦茨的撤退，并截断了它的退路。8月18日，在格拉费洛特和圣普里再败巴赞军，随后将其团团围困在梅斯要塞。麦克马洪奉命驰援，又被普军阻截。普军将其逼到色当展开决战。法军惨败。傍晚，拿破仑三世派人呈信威廉，表示愿“将他的佩剑交到陛下手中”。9月2日，拿破仑三世、麦克马洪元帅，连同10万军队，418门大炮和无数军需辎重都落入普军之手。法兰西第二帝国的丧钟敲响了。9月4日，巴黎爆发革命推翻帝制，宣布共和，成立以特罗胥为首的国防政府。普军长驱直入，国防政府未作积极抵抗。普鲁士的防御战争遂变成为掠夺战争。9月19日，普军包围巴黎。10月27日，巴赞元帅率军投降。
1871年1月18日，在凡尔赛宫镜厅72米长的大厅里，一头布置了一张讲台，窗户下设置了一个军用祭坛。17面大镜光彩照人。60面大旗在厅内展开，600名军官穿着整齐的军官服，排成庄严的队伍，代表各个部队，王太子亲自指挥。各邦王公鱼贯而入，威廉一世最后入场。威廉一世请各邦王公同他站到一条平行线上。俾斯麦走上前去，宣读《告德意志人民书》。开头几句话是：“寡人，奉上帝之命的普鲁士国王，应德意志各邦王公和各自由市一致呼吁，寡人重建中断60年之久的帝国并管理这个帝国。现在敬告诸位，寡人把它作为对整个祖国的责任，接受德意志皇帝的头衔。”俾斯麦发言完毕后，巴登大公带头高呼：“威廉皇帝万岁！”随后会场响起“威廉皇帝万岁！”的呼声，王太子跪在皇帝面前，吻他的手，皇帝把他抱起，情绪十分激动，场面十分动人。
威廉一世宣布了德意志帝国的建立。国王在庆功宴会上的祝酒词中对罗恩、毛奇、俾斯麦说：“您，罗恩将军，磨亮了宝剑；您；毛奇将军；正确使用了宝剑：您，俾斯麦伯爵，多年来如此卓越地掌管我的政策，每当我感谢军队时，就特别地想到你们三位。”
德意志帝国成立了，普鲁士的黑白色加上汉萨同盟的红色成为了帝国的国旗，德国统一大业随之完成。威廉一世为了酬劳俾斯麦，将他封为公爵，并将弗里德里希斯卢庄园赐予他。至此，俾斯麦的最大愿望把德意志统一为一个国家，已经实现了。他本人成了俾斯麦公爵、帝国首相、德国最大的庄园主之一。
德国的统一是一个进步的历史事件。它结束了中世纪以来德意志的分裂割据局面，使德意志民族不再受欧洲强邻的欺压。国家的统一促进了德国生产力的发展，这一点在德国统一后不久就强劲地显示了出来。统一还为德国工人阶级在全国范围内的团结和斗争提供了有利条件。从以上意义上说，俾斯麦领导的德国统一运动是一次“自上而下的革命”！
由于客观历史条件的限制，德国的统一带有明显的保守色彩，统一后的德国仍保留了专制主义政体，普鲁士容克地主阶级的统治扩张到整个德国，它们因此实力大增，并延缓了德国资产阶级民主改革的进程。普鲁士的****传统以及统一过程中激起的民族主义情绪使新建立的德意志帝国充斥着沙文主义的喧嚣，使之成为国际上不安定的根源之一。此外，普鲁士对法国的掠夺，特别是对阿尔萨斯—洛林的霸占，也“给法德关系留下了一块难以愈合的伤疤”，为日后新的战争埋下了祸根。