威廉四世的继任者——威廉一世，与以自由派为主的议会渐生冲突，就军事预算有相当歧异，于1862年任命奥托·冯·俾斯麦为普鲁士首相，主导普鲁士改革及建军政策。普鲁士于1864年普丹战争及1866年普奥战争获得胜利后，并成立北德意志邦联，排除过去曾主导日耳曼地区事务的奥地利势力。俾斯麦欲将巴伐利亚、巴登、符腾堡及达姆施塔特等地并入北德意志邦联，与法国冲突渐增，遂于1870年爆发普法战争，德国取胜，威廉一世在凡尔赛宫加冕德意志皇帝，德意志帝国宣布成立，统合奥地利以外的日耳曼国家，即采“小德意志”路线。普鲁士约占帝国三分之二的土地及人口，主导帝国事务，德意志帝国由霍亨索伦王朝统治，首都柏林。
德意志统一后，作为威廉一世治下德国总理的俾斯麦在外交上试图巩固德国的大国地位，与外国结盟，孤立法国，避免战争。但在威廉二世治下，德国同其他欧洲列强一样逐渐朝帝国主义方向发展，同周边国家时有冲突。先前的同盟关系多数终止，由此德国同奥匈帝国结盟，保证一定程度中立并获得军事支持。1882年的三国同盟将意大利揽入，这也反映德、奥、意三国对法国、俄国的担忧。同时，英国、法国、俄国亦各自结盟，以防奥地利对巴尔干半岛（俄罗斯利益）、德国对法国的干预。
1884年的柏林会议中，德国对东非、西南非洲、多哥和喀麦隆等殖民地提出宣称。此后德国进一步扩张，将新几内亚、密克罗尼西亚和萨摩亚纳入其殖民地范围。德国殖民政府在西南非洲（今纳米比亚）对当地的赫雷罗人和纳马人展开灭绝行动，以报复其反抗运动，日后被称为“二十世纪首次种族灭绝”。近十万人（80%的赫雷罗人和50%的纳马人（英语：Nama people））死于集中营内，多数死于疾病、虐待、积劳、脱水和饥荒。
1914年6月28日，奥匈帝国王储遇刺，奥地利借此对塞尔维亚开战，第一次世界大战爆发。在四年的战事中，德意志帝国损失严重，超过200万名军人死亡。1918年11月11日停战协定签署，德军士兵返回国内。同年11月德国革命爆发，威廉二世及各州国统治者被迫逊位。1919年6月28日新政府签署《凡尔赛条约》。作为同盟国成员，德国接受其为协约国所败。德国民众认为条约不公且使德国蒙羞，史学家日后称这一态度最终导致阿道夫·希特勒的崛起。
魏玛共和国及纳粹德国
1918年11月德国革命初期，德国宣布改行共和制。1919年8月11日，总统弗里德里希·艾伯特签署《魏玛宪法》。在此后的权力斗争中，左翼激进共产主义者在巴伐利亚夺权，而德国其他地区的保守派则试图通过卡普政变推翻共和国。后者一定程度上得到国家防卫军、保守主义、民族主义、保皇主义的支持。此后的德国经历工业中心的血腥街道战，比利时和法国军队对鲁尔区的占领，1922年至1923年的恶性通货膨胀，债务重组计划及1924年新货币的引入。此后黄金二十年代到来，德国进入一段文化及艺术的自由繁荣期。即便如此，对《凡尔赛条约》的恨意仍旧存在，刀刺在背传说广泛流传，为此后二十年的反犹潮提供基础。经济仍然持续动荡，史学家称1924年至1929年间为“局部稳定期”。1929年大萧条对德国造成冲击。1930年联邦选举后，总统保罗·冯·兴登堡授权海因里希·布吕宁领导的政府不经议会批准采取举措。布吕宁政府采取财政紧缩和通货紧缩政策，导致大幅度的失业；1932年失业率高达30%。
1932年特别联邦选举中纳粹党获胜。在一系列失败内阁后，1933年兴登堡任命阿道夫·希特勒为德国总理。国会纵火案后，一项法令取消民众的基本权利，在数周之内首个纳粹集中营于达豪开始运作。《1933年授权法》授予希特勒无限立法权，由此其政府建立起中央集权的极权主义国家，通过全民投票退出国际联盟（英语：German referendum, 1933），并开始重新武装化。
通过赤字财政政策，由政府支持的经济复兴计划开始实施，主要着重于公共工程领域。1934年的公共工程项目中，170万德国民众投入工作，由此获得收入和社会福利。最为着名的工程项目为全国高速公路。其他重要建设项目包括水力发电项目鲁尔大坝（英语：Rur Dam）、供水项目如齐利尔河大坝（英语：Zillierbach Dam）及交通枢纽如茨维考火车站（英语：Zwickau Hauptbahnhof）。此后五年内，失业率大幅度下跌，时均和周均薪酬上升。
1935年，当局宣布不再履行《凡尔赛条约》，并颁布纽伦堡法案，针对犹太人及其他少数族群。德国亦于1935年收回萨尔，于1938年吞并奥地利，并于1939年初占领捷克斯洛伐克。
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