Az 1840-es évekre Buda és Pest politikailag, gazdaságilag és nem utolsó sorban kulturális szempontból is az ország fővárosává fejlődött, a két város együttes lakossága 100 000 főre rúgott. Pest város összes házszámja ekkoriban 5105 volt, ebből 1186 még csak tervezett. Túlnyomó részt földszintes és kertes házak alkották a városképet. 1846-ban a közművek még hiányosak voltak, a város főcsatorna-hálózatának tervezésére bécsi szakértőket hívtak, ugyanis a legtöbb helyütt nyílt árkok bűzölögtek, a Király utcában még nem volt csatorna, másutt csak egy-egy vonal állt kiépítve. A Terézvárosban a legtöbb utcát és a gyalogjárókat már gránitkockákkal kövezték le, azonban a mellékutcák rendre hepe-hupásak, gyakran futóhomokosok, porosak, sárosak voltak.

1846. július 15-én megnyitották az első vasútvonalat Pest és Vác között, ez a nap a magyar vasút történelmének kezdete. 1848-ra gyakorlatilag elkészült a Széchenyi lánchíd is. Addig csak hajókkal, illetve ideiglenes pontonhidak segítségével lehetett átkelni a Dunán, az új híd azonban végre lehetővé tette a két testvérváros valódi összekapcsolását. Nem véletlen, hogy a város, illetve az egész korszak jelképe lett. Azonban nemcsak esztétikus külseje miatt figyelemre méltó, hanem mivel komoly technikai kísérletet is jelentett; ez volt a világ első ekkora méretű fémszerkezetes (óriás vasláncok által tartott) függőhídja. (Az addigi hasonló angliai lánchidak a jóval kisebb Temze folyón épültek.)

1848. március 15-én kitört a pesti forradalom, ami a Batthyány-kormány megalakulásához vezetett. 1848 júliusában megnyílt az első pesti országgyűlés és ezzel minden szempontból Pest-Buda vált az ország fővárosává. A szabadságharc eseményei során azonban 1849. január 5-én az osztrák császári sereg bevonult a városba, s a pesti és budai polgárok számára szinte mindent megtiltottak, még az utcák és terek sem viselhették a magyar nevüket, visszaállították a régi német elnevezéseket. Az osztrákok a városban rendezték be katonai főhadiszállásukat. A magyar honvédség egyik legnagyobb sikere volt a tavaszi hadjárat során Pest visszafoglalása, majd a budai vár visszavétele 1849 májusában. Ám nyáron újra császári kézre került a város, Pestre olasz csapatok jöttek. A szabadságharc leverése után Pest lett az osztrák elnyomó rendszer székhelye. A Gellért-hegy tetején ekkor épült a félelmetes erődítmény, a Citadella, ahonnan az osztrák katonaság állandó megfigyelés alatt tarthatta a lázadó magyar fővárost. 1849. október 6-án Batthyány Lajost, az első magyar miniszterelnököt kivégezték a mai Szabadság tér helyén álló Újépület udvarán.