Вскоре движение приняло открытый характер; в Варшаве начались народные сборища, торжественное пение революционных гимнов в костелах и разные уличные процессии, в которых принимали участие толпы женщин и молодежи с духовенством во главе. При бездействии властей и полиции (состоявшей большею частью из поляков) подобные демонстрации принимали все более и более враждебный правительству характер и повели к некоторым столкновениям с войском, причем пало несколько жертв. Тайный революционный комитет после того наложил всеобщий траур на женщин, и агенты его преследовали тех, которые решались появляться на улице не в траурном платье. По примеру Варшавы демонстрации и разные беспорядки быстро распространились по другим городам Царства и также в смежных с ним западных губерниях России, где класс чиновников и помещиков с их многочисленною дворней состоял из людей давно ополяченных, где также католические ксендзы и находящиеся под их влиянием женщины явились усердными сторонниками движения.
Между тем государь император, несмотря на это враждебное движение, продолжал свои либеральные меры в отношении Царства Польского: учредил для него в Варшаве Государственный совет с участием духовных сановников и знатнейших обывателей, даровал выборное городское управление и, наконец, поставил во главе всего гражданского управления природного поляка маркиза Велепольского. Последний, хотя также стремился к восстановлению польской самобытности, но не путем революции, а путем правительственных реформ; он принадлежал к тем польским патриотам, которые желали иметь особые учреждения, но сохранить соединение с Россией только под одною царствующею династией наподобие соединения Венгрии и Австрии. Велепольский начал борьбу с крайней, т. е. революционной, партией и, между прочим, закрыл Земледельческое общество. Преемники умершего Горчакова тщетно пытались утишить волнение, и правительство вынуждено было объявить край на военном положении. Государь император назначил своим наместником в Царство собственного брата, великого князя Константина Николаевича. Но революционная партия уже и самого Велепольского объявила изменником. Последовал ряд покушений на его жизнь, а также на жизнь генерала Лидерса, исправляющего должность наместника до прибытия великого князя, и, наконец, на жизнь самого великого князя.
Открытый вооруженный мятеж вспыхнул в январе 1863 года по поводу начавшегося рекрутского набора. Революционная партия решила начать восстание внезапною резней вроде Варфоломеевской ночи. В ночь с 10 на 11 января в различных городах и селениях Царства было сделано нападение на спящих русских солдат. Но только немногие рассеянные команды удалось мятежникам захватить врасплох. Затем шайки их, укрываясь в лесах, пытались повсюду распространить восстание и употребляли все меры устрашения, чтобы действием террора увлечь население к мятежу. Тайный революционный комитет назначал казни и рассылал повсюду убийц. Благодаря содействию духовенства и шляхты такие же шайки появились в лесах Литвы, Белоруссии и Волыни. Но в последних восстание встретило отпор со стороны крестьянского населения: будучи православным и угнетаемое ополяченными и окатоличенными помещиками, оно оказывало деятельное содействие правительству в подавлении мятежа. В самом Царстве польские крестьяне, хотя лично освобожденные от крепостной зависимости во время Наполеона, но без земли, терпели от помещиков постоянные притеснения, и теперь, несмотря на льстивые обещания, не поддавались ни обольщению, ни террору и не приняли значительного участия в мятеже. Наибольший успех он имел в юго-западном углу Царства, где шайки получали подкрепление людьми и оружием от поляков Австрийской Галиции. Но нигде они не выдержали встречи с русскими отрядами, и последние должны были постоянно разыскивать и преследовать их по лесам. С назначением наместником в Варшаву графа Берга, а в Вильну генерал-губернатором Северо-Западного края М.Н. Муравьева (брата Муравьева-Карского) борьба с мятежом получила более решительный и энергический характер. Особенно отличился своими решительными мерами и суровою расправою с бунтовщиками генерал (вскоре граф) Муравьев, так что мятеж быстро пришел к концу. В это время три великие державы, побуждаемые польскими агентами, Франция, Австрия и Англия, вздумали произвести дипломатическое вмешательство и прислали русскому правительству угрожающие ноты с требованием разных уступок в пользу поляков.
Такие дерзкие притязания руководить нашими внутренними делами вызвали сильное негодование в русском народе. От всех сословий повергнуты к стопам монарха заявления верноподданнических чувств и готовности всем жертвовать для борьбы с внешними врагами. Опираясь на такое единодушие общественного мнения, государственный канцлер князь Горчаков в своих ответных нотах энергически отверг право западных держав на какое-либо вмешательство в русско-польскую распрю. Тогда державы эти отступились от своих требований. Между тем как Австрия поощряла мятеж, иначе держала себя Пруссия. Она заключила с Россией конвенцию, направленную против мятежников (и впоследствии, во время войны с Францией, пожала обильные плоды своей дальновидной политики). К началу 1864 года польский мятеж был усмирен. В том же году 19 февраля издан высочайший манифест о наделении польских крестьян землею.
При этом им даровано участие в местном, или тминном, управлении посредством выборных войтов (старшин) и других гминных должностных лиц. (Гмина есть община, составленная из нескольких селений.) Этот мятеж вынудил правительство отменить отдельные правительственные учреждения Царства Польского, или Привислинского края. Указами 1866 года финансовое, почтовое и губернское управление этого края преобразовано на началах, общих с другими частями Российской империи, причем он разделен на 10 губерний (вместо прежних пяти). Некоторые соответственные меры были приняты и в западных русских губерниях, чтобы на будущее время предохранить русское крестьянское население от влияния польско-католической шляхты. Между прочим для усиления русского элемента в помещичьем классе повелено (указом 10 декабря 1865 года) конфискованные и секвестрованные за участие в мятеже имения в западных губерниях продавать лицам русского происхождения. Вследствие особого положения этих губерний, в которых городское население состоит большею частью из евреев и ополяченных обывателей, на них пока не были распространены реформы судебная и земская. Под предлогом уменьшить массу скопившегося там еврейства (указом 16 июля 1865 года) дозволено евреям-ремесленникам переселяться из западных губерний в другие области империи, в которых они дотоле не имели права жительства. (После того масса еврейского пролетариата под видом ремесленников начала быстро распространяться в средней и восточной части России, а в западных губерниях гнет от евреев нисколько не уменьшился. Наконец, в государственных видах необходимо было отменить остаток церковной унии, существовавшей в юго-восточной части Привислинского края и составлявшей особую Холмскую епархию. Воссоединение с православною Церковью началось в Седлецкой губернии в январе 1875 года, а за нею потом воссоединены и другие части Холмской епархии. (Но стараниями польских ксендзов и помещиков там многие русские, бывшие униаты, отпали в католичество.)
Весьма важные меры в это царствование были приняты по отношению к великому княжеству Финляндскому. В 1863 году был созван сейм из представителей всех сословий княжества (хотя он не созывался с самого присоединения Финляндии). С этого времени Финляндия начала пользоваться почти полною отдельностью от коренной России, т. е. внутренним самоуправлением с делопроизводством и преподаванием на шведском и финском языках. Она получила даже свою особую монету. А в 1879 году (при военном министре Милютине) в довершение ее привилегий по-велено приступить к образованию особого туземного войска. Из всех западных окраин империи реформы наименее коснулись трех балтийских губерний (Курляндской, Лифляндской и Эстляндской); они остались при своих местных привилегиях, которые в прежнее время были дарованы господствующему там немецкому элементу, составляющему класс помещиков и горожан. В конце царствования была упразднена должность общего для них генерал-губернатора.