A kiegyezés után az ország egésze, így Budapest is gyorsan fejlődött. A 19. század második felére időszerűvé vált a három város egyesítése, amit az országgyűlés 1872-ben meg is szavazott. 1873. január 1-jei hatállyal Pest, Buda és Óbuda egyesült Budapest néven. November 17-én az új testület átvette az egyesített főváros irányítását.

Az egyre növekvő városban különösen a tömegközlekedés fejlesztésére kellett hangsúlyt fektetni. 1874-ben adták át a fogaskerekű vasutat, 1877-ben megnyílt a Nyugati, 1884-ben a Keleti pályaudvar, 1887-ben – az országban elsőként – megindult a villamosközlekedés. A kulturális élet is fellendült, 1884-ben átadták az Operaházat.

Az 1880-as évek elejéig folytatólagosan voltak számozva a házak egy-egy városrészen belül.

A város képe látványosan változott. Egyik évről a másikra nőttek ki a semmiből egész városrészek sokemeletes bérpalotákkal, üzletekkel, forgalmas utcákkal. A gyors növekedést sokan az amerikai fejlődéshez hasonlították, a külső Erzsébetváros egy részét például csak Chicago néven emlegették gyorsan felépülő szabályos háztömbjei és sakktáblaszerű utcahálózata miatt.

A nemzeti polgárosodás a 19. század végére mindent áthatott. A város régi iparos és munkás lakosságának addigi nyelve főleg a német volt, ahogyan a tömegesen Budapestre érkező új lakók között is nagy számban voltak svábok, zsidók, cipszerek. A 1880-as évek táján a város németajkú lakóinak zöme szinte egy nemzedék alatt váltott nyelvet. A kerületek neve és az utcanevek is magyarrá váltak.

A századfordulóra több mint 700 000 lakosú világvárossá fejlődött Budapest. Európa-szerte híres volt pezsgő kulturális életéről, kávéházairól, gyógyfürdőiről, szórakozóhelyeiről és éjszakai életéről.

1896-ban rendezték meg a Ezredévi Kiállítást, amely a honfoglalás millenniuma alkalmából az ország ezer éves gazdasági és szellemi fejlődését ünnepelte, de valójában inkább az elmúlt húsz év rendkívüli fejlődésén alapult. Az egész történelmi Magyarország területéről milliók látogatták meg az impozáns kiállítást és egyben megcsodálták a szépülő Budapestet, a Sugárutat (mai Andrássy út), a kontinens első földalatti vasútját, az új Ferenc József hidat (a mai Szabadság híd) a Műcsarnokot, a Halászbástya építését és a félkész Országházat.