从18世纪初开始，统治阶层负债累累，不少官员认为是源于道德及财政问题，因而推动一连串改革运动。但改革浪潮的持续时间是一个比一个短，而且成效不彰。八代将军吉宗是率先领导改革的统治者，他于1716-1745年在位，史称“享保改革”（享保为1716-1736年的年号，但改革则延续至1745年）。稍后1767-1786年，辅佐十代将军家治的田沼意次（1719-1788）为改善政府收入，实施了一系列逾越常规的经济政策。不过田沼生活豪奢，为保守政敌所攻，最后被弹劾下台。松平定信（1759-1829）为田沼的对头，继田沼之后出任首席老中之职，他在1787-1793年实行“宽政改革”，主要政策是稳定米价，削减政府开支，增加财政收入。最后一个改革发生在1841—1843年，史称“天保改革”，目的同样是重振德川体制。总体来说，幕府的改革并无太大成效，反而是一些大名实行的改革效果不错。
改革方式大致分两种，一种可以称为“儒家死硬派”，最具代表性的是18世纪初的德川吉宗及稍后的松平定信。他们的政策是鼓励节俭、反对奢侈、尽量减省政府开支，此外加强道德说教以巩固封建体制。武士既要努力学习，亦要重新重视武艺训练。松平定信亦答应下级武士，以后不论高低级别，只要勤奋及有所表现，即可以晋升到实职。18世纪90年代，松平颁令排斥异端思想，重申朱子学在幕府中的正统性；同时命令推行严厉的监管制度，包括禁止各种色情作品。负责训练高级官员的幕府学塾会每年举办考试，理论上对幕府所有才智之士广开门径，但实际上对下层武士仍未能一视同仁。
另一种改革方式则以田沼意次为代表，他先于松平在1777-1786年任职幕府。稍后的天保改革亦属此类，他们鼓吹掌握或利用时势。与欧洲历史经验相比，此种改革类似重商主义或是国家主义，由国家诱导经济发展，目的是巩固国家权力。田沼一方面学习松平，鼓励农民开垦荒地以增加税收；另一方面比松平更进一步，主张幕府承认商人地位，但商人必须获幕府特许或向幕府缴税方得经营。田沼亦推动对华贸易，借扩大制成品出口以换取白银。他同时鼓励发展科技及翻译西方书籍。
死硬派主张重返先王之道，在意识形态上较具吸引力，但实际上并不可行。时势派主张接受现实，并从中渔利，做法虽然务实，但在意识形态上则备受质疑，难以服人。因此德川统治阶层既意见纷纭不一，亦无决心贯彻时势派的主张。反而一些外藩在政策上更具改革弹性，到19世纪中叶危机来临之际，这些外藩在权力斗争中因此获得优势。
要进行大规模改革的危机感并不限于统治阶层及其官员。到18世纪初，由于商业与教育蓬勃发展，农村中的富农及上层知识分子与城市的武士、商人交往日多，农村的精英阶层的注意力已超出本地范围，渐及于全国政治经济事务。
这些精英阶层热心于在村中寺庙兴办学校，有时亦会送学生到藩塾学习，打破过去由武士垄断教育的做法。一旦掌握学问，这些乡巴佬——有时候亦包括一小部分女性——便会与城里的老师及作家通信，谈论文艺，上至日本古典文学，下至儒家思想，一应俱全，有时甚至唱和、品评汉诗。他们亦会送小孩到京都朝廷或大阪、江户的商屋见习。
很多地区的农村精英后来参加了国学派，本居宣长（1730-1801）是该派创立者之一。国学派出现的原因，部分可以追溯至日本儒者如荻生徂徕等过分推崇中国思想。本居宣长及其他国学者同意荻生以古文为依归的主张，亦仿效荻生利用古代典籍批判时政，要求改革。但本居认为日本人不应求诸外来的汉籍，应从本土知识传统中寻求答案。
由于本居宣长热衷于寻找纯正的日本文化，他不得不转向日本古代典籍，包括712年写成的《古事记》、11世纪出现的《源氏物语》。本居歌颂这些作品，认为它们才真正代表日本民族的核心价值：以同情感性理解别人，所谓善恶之辨不在乎理性而在乎直觉。他把神道提升为人类与诸神间的桥梁，神道虽界定一个神秘境界，但并非完全超越人间，与人间仍息息相关。天皇在此扮演一个关键角色，他是精神与现世连接的中介。
到19世纪初，国学者与其农村信徒间的网络发展得十分迅速。本居宣长的作品并未多谈政治，但他的徒众，特别是平田笃胤（1776-1843），把本居的思想进一步政治化。他们突出忠义这一价值，但却将其广义化。德川时期大部分人都以大名及名藩作为尽忠的对象，但在国学者的提倡下，现在他们已将尽忠对象转化为“日本”。举例来说，德川时期日人多认同自己所居的名藩，故汉字“国”是用以称呼各藩，而非以日本全国为对象。平田提倡超越各藩的忠义，有类今天的民族主义，当日后西方列强入侵日本时，它成为日人回应侵略的基础。平田约在19世纪50年代去世，根据当时的记录，他的信徒约有3 745人，他们很多是老师或国学的热心倡导者。
平田以日本为神道诸神所居之地，因此在宇宙秩序上占有超越地位，日本当前面临的各种内忧外患，证明统治阶层无法履行其对诸神、天皇以及人民的义务。国学派无意直接推翻德川幕府，但他们的言论却造就一种气氛，一旦大动乱及改革条件成熟，便能超越德川体制，举国一致。
对现状批评最深刻而影响又最深远者为水户藩儒士，该藩属德川家族之一，具有继承将军大统的身份。其中最著名的学者是会泽正志斋（1782-1863），他担任水户藩公职，曾著《新论》一书，常为当时倡乱者所引用。该书反对西方，同时亦反对幕府，1825年出版后即在私底下被传抄，19世纪40年代及50年代间在志士中流传甚广。
《新论》指出统治阶层的弱点，大名及他们的高级官员据说生活在恬不知耻的奢华中；面对西方船只年年有增无已的入侵，他们束手无策。书中指责幕府为维护其霸业，有意令各藩萎弱不振，结果整个日本不能应付外国侵略者。群众被视为无知与不忠之人，会泽在书中常讥讽人民的愚昧。当时基督教士可毫不费力地说服大众入教，他为此忐忑不安，深恐日本终有一天会失去其神国特质。
会泽希望统治阶层能任用贤人，并以身作则，重振民间道德风气。对一个改革者而言，这种看法并没有什么特异之处。会泽支持将天皇作为日本象征，拥有实权者应团结在天皇之下，共御外侮。因此书中建议德川加强自身及其权力范围。虽然会泽看似要巩固德川体制，但由于他呼吁进一步尊奉天皇及全面改革内政以应付外患，故实际上有颠覆德川政体的可能性。
德川时期的西方学问被称为“兰学”，原因是荷兰人能在长崎进行贸易，这成为西方学问输入的唯一渠道，亦是另一个催化思想变革的来源。从17世纪40年代开始，幕府禁止输入基督教书籍，不过诸如医术或航海等实务著作，则不在此列。故锁国以后数十年中，仍有一些西文书籍流入，其中有部分更是中文翻译本。 [10]到1720年，书禁开始松弛，以荷兰文为中心的西学开始形成，其在长崎特别昌盛。兰学者最关注的是西方的自然科学、医学及植物学，他们也编撰了不少有关这方面的字典及地图。兰学原本是一门冷门学问，一直到19世纪40年代，兰学者转为研究西方的军事技术，情况才有所改观。
国学、提倡改革的水户学、以兰学为中心的西方学问，对农村上层的半精英者及中下级武士都具有一定吸引力。其诉求亦影响到德川幕府体制下的各边缘部分，如农村、一直与幕府关系恶劣的外样及谱代大名、长崎南端等。
另一个具有颠覆性的思想则孕育在穷苦农民之间。上章已经提及，德川中期以后农民造反案例日渐增多，新宗教运动亦蓬勃发展。几个在德川后期新成立的世俗宗教团体，其徒众数以万计，比较著名的宗教有黑住教（1814）、天理教（1838）、金光教（1857）。各个宗教的创立都是因某些善男信女的神迹启示或重病起死回生，而其教义则从神道或佛教中拾取。入教农民都相信大变乱即将来临，社会应被重新改造，改造后的世界会更公平，人人安居乐业。有些宗教会扮演稳定角色，劝说教众少安毋躁，等待美好的明天；但亦有宗教鼓吹信徒揭竿而起，尽快实现世界救赎。当权者对这些宗教团体是颇为焦虑不安的。
除此之外，德川时期亦曾出现过几次大规模的朝拜运动，进一步松动了农村结构。这些朝拜运动称为“御荫参拜”或“伊势参拜”，因为很多朝拜团的目的地是伊势，希望借此祈求福荫。终德川之世，朝拜事件约60年出现一次，而最后两次的规模尤为庞大。旁观者在1771年曾做过报道，约200万名农民束装上道，前往伊势，神庙中护身符物从天而降。1830年的朝拜规模更庞大，当时日本人口约3000万，据说4个月内有500万人上道前往伊势，朝拜者在路上推挤、唱歌、吵嚷、行乞、偷窃、互相殴打。大规模朝拜行为本身并不具革命意义，但却提升了求变的气氛。
总括来说，到19世纪初，时代的错位这种感觉成为德川思想家的著作及其批判者的一贯主轴。世上事物本不应如此，要赶快采取行动改正过来。所谓改正，意指回到德川初期所刻画的古代先王之道，甚至会泽正志斋在书中亦有意帮助幕府重振声威。但事情并非如此简单，若稍深入到历史背后，很多人思考的对象或利益并不止于幕府，天皇反而成为改革的聚焦点。到19世纪50年代，历史情景又有急遽变化，幕府在屈辱的条件下被迫进入西方世界，向来所企求的行动再加上许多人的不满与野心，民族主义情绪因此发酵滋长，原来的改革思想最终转化成革命。
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