In het roerige revolutiejaar 1848 kwam Frans Jozef, met steun van de Russische tsaar die in feite de Habsburgse monarchie redde van de ondergang, op de troon nadat de zwakke keizer Ferdinand I was afgezet en zijn vader Frans Karel onder zware druk van zijn vrouw Sophie afzag van de troon. Frans Jozefs gehele rijk werd centralistisch bestuurd vanuit de hoofdstad Wenen. Ook de kerkhervormingen, ingevoerd onder invloed van de revolutionairen van 1848, die een zekere vrijheid voor niet-katholieken toelieten, werden ten nadele van de bevolking weer snel afgeschaft door de zeer katholieke keizer.
Frans Jozef zag zich gedurende zijn hele regeringsperiode geconfronteerd met de afbrokkeling van zijn rijk, waar veel nationalistische bewegingen de kop opstaken die sinds 1848 door heel Europa waarden. Frans Jozefs keizerschap leidde in feite tot het einde van de Habsburgse monarchie. Als jonge vorst stortte hij zich onbezonnen in allerlei militaire operaties die hij niet kon winnen. Hij trachtte krampachtig de absolute monarchie overeind te houden, en bleek niet opgewassen tegen het sterk opkomende liberalisme en constitutionalisme. Hij werd zozeer in beslag genomen door het bijeenhouden van zijn rijk, dat hij gaandeweg iedere invloed binnen de Duitse Bond verloor waar Oostenrijk voorheen altijd de eerste viool had gespeeld. Zowel Frans Jozefs pogingen om de machtspositie en het leiderschap in de Duitse Bond te bewaren, zijn poging om de invloed van Oostenrijk in Italië en de Habsburgse satellietvorsten in Parma en Toscane te bewaren en zijn pogingen om de Russische invloed op de Balkan te verkleinen mislukten allemaal. De Oostenrijkers verloren gewapende conflicten van Frankrijk, Italië en Pruisen. Franz Jozef slaagde er niet in om bondgenoten te vinden. De Russische tsaar die de Habsburgers in 1849 had gered, voelde zich in 1853 tijdens de Krimoorlog in de steek gelaten en Rusland keerde zich tegen Oostenrijk. Toen Oostenrijk op zijn beurt door Frankrijk en Sardinië werd aangevallen, bleef Rusland neutraal. Ook in 1866 weigerden Rusland en Engeland de zijde van Oostenrijk te kiezen.
Frans Jozef was een echte conservatief van de oude stempel en probeerde met harde middelen zoals een uitgebreide geheime politie (en executie van dissidenten ook al was Frans Jozef geen voorstander van de doodstraf) in principe twee onmogelijke doelen na te streven:
De absolute macht van de monarchie proberen te behouden, hetgeen eigenlijk niet meer goed mogelijk was in de 19e eeuw
De lappendeken van het Oostenrijkse Rijk bij elkaar houden, hetgeen ook niet meer ging door het snel toenemende nationalisme van de vele volkeren binnen de grenzen.
In het jaar 1859 wisten de Italiaanse nationalisten zich aan Oostenrijk te ontworstelen. Tijdens de Slag bij Solferino werd het Oostenrijkse leger totaal verslagen. Deze nederlaag, waarbij 3000 Oostenrijkse soldaten het leven lieten, leidde tot de Italiaanse eenwording. In 1866, na een nederlaag tegen het Pruisische sterk gemoderniseerde leger – hier was de Slag bij Königgrätz doorslaggevend – was ook de tot dan toe leidende rol van Oostenrijk in de Duitse politiek uitgespeeld. Door de nederlaag tegen Pruisen ging Oostenrijk zich weer meer richten op de minder sterke oosterburen.
In het jaar 1867 kwam de Oostenrijks-Hongaarse Dubbelmonarchie tot stand. Hongarije bleef soeverein maar wel verenigd met Oostenrijk. Frans Jozef werd in 1867 gekroond tot koning van Hongarije.
Aan het einde van zijn regering werkte Frans Jozef nog aan een herziening van de grondwet die Oostenrijk min of meer moest omvormen tot een constitutionele monarchie maar dat was eigenlijk al veel te laat.
In het jaar 1907 vonden de eerste algemene verkiezingen plaats. De Balkanoorlogen van 1912-1913 vormden de aanzet tot de Eerste Wereldoorlog die een jaar later uitbrak. Servië kwam als sterke macht uit de Balkanoorlogen, hetgeen leidde tot spanningen met de buurstaat Oostenrijk-Hongarije dat al in 1908 delen van Bosnië en Herzegovina geannexeerd had. Servische en Bosnische nationalisten ageerden tegen die annexatie.