A risorgimentói mozgalom 1848–49-es kudarca után az itáliai félszigeten az 1850-es években három erő versengett: a Habsburgok által uralt észak-kelet, a pápai állam és a Bourbon-ház által uralt Nápoly–Szicília, valamint a Szárd Királyság (Regno di Sardegna), amely Piemont körül a liberális alkotmányos monarchiát testesítette meg. Az egységesítés 1859 és 1870 közötti szakasza nem egyetlen terv tervszerű végrehajtása volt, hanem diplomáciai szövetségek, háborúk, népi mozgósítások és uralkodói döntések egyenlőtlen láncolata. A A restauráció és a nemzeti mozgalom alfejezet bemutatta, hogy a nemzeti mozgalom erősen városi, értelmiségi és kispolgári támogatottságú volt, a vidéki lakosság nagy része távol maradt tőle. Ennek ellenére egy évtized alatt megszületett az Olasz Királyság, jóllehet a „befejezetlen” részek – Róma, Velence, a későbbi irredenta területek – hosszú ideig belpolitikai és nemzetközi feszültségek forrásai maradtak.
Camillo Benso, Cavour grófja 1852-től a Szárd Királyság miniszterelnöke a liberális monarchia modernizációját és a piemonti befolyás növelését tűzte ki célul. Cavour nem a romantikus nemzeti egység híve volt, hanem a Savoyai-dinasztia alatti észak-itáliai állam kiterjesztését pártolta; a teljes félsziget egyesítése 1859-ben még nem szerepelt a nyilvános programjában. A krími háború (1853–1856) alkalmat adott Piemontnak arra, hogy tizenötezres kontingenssel részt vegyen a szövetségesek oldalán, és így 1856-ban a párizsi békekonferencián az olasz kérdést napirendre emelhesse. Ez a diplomáciai siker nem hozott területi nyereséget, de megerősítette Cavour meggyőződését, hogy az itáliai változások csak nagyhatalmi szövetségben érhetők el.
1858 júliusában a Plombières-i titkos egyezmény keretében III. Napóleon és Cavour egy osztrákellenes háborút készített elő. A találkozón a felek megegyeztek abban, hogy provokáció esetén Franciaország segíti Piemontot, és a háború után egy francia befolyás alatt álló észak-itáliai királyság, valamint egy közép-itáliai királyság jöhet létre. Nizza (Nice) és Savoya (Savoie) átengedése volt a francia ár; a dinasztikus kapcsolatot III. Napóleon unokaöccse és II. Viktor Emánuel leánya közötti házassággal kívánták megszilárdítani. A megállapodás szövege nem maradt fenn hiteles formában, tartalmát javarészt kortársi beszámolókból rekonstruálják, ezért egyes részletei vitatottak.
1859 tavaszán az osztrák ultimátum ürügyet adott a hadüzenetre, és a szárd–francia–osztrák háború (második olasz függetlenségi háború) kitört. A francia–piemonti erők a magentai (június 4.) és a solferinói csatában (június 24.) győztek, de a véres összecsapások – különösen a solferinói, ahol a korabeli jelentések szerint több tízezer halott és sebesült maradt a csatatéren – megrázták III. Napóleont. A csata nyomán nemzetközi nyomás is nehezedett rá: porosz csapatok mozgósítása fenyegetett a Rajnánál, a pápai állam területén terjedő felkelések pedig a franciaországi katolikus közvéleményt riasztották. A villafrancai fegyverszünet (1859. július 11.) ennek megfelelően a hadjáratot leállította: Lombardiát Piemont kapta meg, de Velence osztrák kézen maradt, a közép-itáliai fejedelemségek helyreállítását a szerződés nem erősítette meg. Cavour lemondott tiltakozásul, mert a szerinte elárult célok miatt Piemont csak részlegesen növekedett; a háború azonban megbontotta a félsziget városállami és dinasztikus rendjét.
A fegyverszünet után a közép-itáliai államokban – Toszkánában, Parmában, Modenában és a pápai legációkban – helyi ideiglenes kormányok alakultak, és 1860 márciusában népszavazásokat tartottak a Szárd Királysághoz való csatlakozásról. A referendumok eredményei a csatlakozás mellett szóltak, de a korlátozott választójog, a közvetlen kormányzati befolyás és a szavazás körülményei miatt a kortársak és a későbbi történészek egyaránt vitatják, mennyire tükrözték a lakosság valódi akaratát. A hivatalos eredményeket mindazonáltal a nemzetközi diplomácia is elfogadta, mert a Torinói Szerződés (1860. március) rögzítette Nizza és Savoya Franciaországnak való átadását, amit Piemont a közép-itáliai annexiók fejében tett meg. Az átadás népszavazásai hasonlóan vitatott körülmények között zajlottak; a helyi lakosság egy része ellenezte a francia uralmat, de a szavazás nyomán a két terület francia fennhatóság alá került.
A közép-itáliai annexiók után a figyelem Dél-Itáliára irányult. Giuseppe Garibaldi, az 1849-es római köztársaság védelmének veteránja és a nemzeti mozgalom karizmatikus alakja 1860 májusában Ezrek expedíciója (Spedizione dei Mille) néven Genovából indulva, két gőzössel Szicíliába hajózott. A vállalkozást Cavour hivatalosan nem támogatta, sőt kockázatosnak tartotta, mert attól tartott, hogy egy dél-itáliai népi forradalom lerombolhatja a piemonti vezetésű monarchikus kereteket; a kormány azonban nem akadályozta meg az indulást, mert a közkedvelt Garibaldit nem merte nyíltan leállítani. Garibaldi önkéntesei – nagyrészt északi városi fiatalok, diákok, kispolgárok, volt katonák – a szicíliai partraszállás után gyorsan előrenyomultak. A calatafimi csatában (1860. május 15.) a létszámhátrányban lévő garibaldinók megverték a Bourbon csapatokat, majd elfoglalták Palermót, és júniusban a sziget legnagyobb részét ellenőrzésük alá vonták. A helyi lakosság egy részének támogatása, valamint a Bourbon-hadsereg belső gyengesége és rossz vezetése nagyban segítette az expedíciót. A felkelők általában nem a szegényparasztok tömegeiből verbuválódtak; Szicíliában a földkérdés és a latifundiumok elleni harag azonban helyenként népi jellegűvé tette a mozgalmat, ami nem mindig vágott egybe Garibaldi központosító elképzeléseivel.
A szárazföldre átkelve Garibaldi augusztus–szeptemberben Nápolyba vonult be, a Bourbon II. Ferenc király pedig Gaetába menekült. A volturnói csata (október 1–2.) még egyszer visszaverte a Bourbon ellentámadást, de ezt követően a Két Szicília Királysága összeomlott. Garibaldi ideiglenes diktátorként kormányzott, és bejelentette, hogy Rómát is el akarja foglalni. Ez utóbbi közvetlen kihívást jelentett a pápai államot védelmező francia helyőrséggel szemben, és Cavour számára elfogadhatatlan volt. A piemonti miniszterelnök ezért 1860 szeptemberében csapatokat vezényelt a pápai állam Umbria és Marche tartományaiba, azzal az ürüggyel, hogy megelőzi a népi felkelést és fenntartja a rendet. A pápai haderőt a castelfidardói csatánál legyőzték, a pápai területek nagy részét megszállták, majd a piemonti hadsereg dél felé nyomult, hogy találkozzon Garibaldival. A teanói találkozón (1860. október 26.) Garibaldi formálisan átadta a meghódított területeket II. Viktor Emánuelnek, és a Savoyai-ház lett a dél ura. Ez a lépés megőrizte az egység monarchikus, piemonti irányítását, de a déli népi radikalizmus és a földreform reménye csalódássá vált.
A déli területeken – a volt Két Szicília Királyságában – az északi törvények, adórendszer és közigazgatás bevezetése súlyos feszültségeket okozott. A déli lakosság egy része idegen megszállásként élte meg az annexiót, és az 1861–1865 közötti brigantaggio néven ismert felkeléshullámban gerillaharc bontakozott ki. A felkelést a magas adók, a kötelező katonai sorozás, a földéhség, a volt Bourbon-tisztek és udvari körök, valamint a katolikus klérus egy részének ellenállása táplálta. A piemonti hadsereg és az új olasz állam kegyetlen eszközökkel, a Pica-törvény (1863) alapján statáriummal és tömeges letartóztatásokkal verte le a felkelést; a konfliktus polgárháborús jellegét és az áldozatok számát a mai napig vitatják. A hagyományos olasz történetírás sokáig „banditizmusként” írta le a brigantaggio-t, a déli revizionista és posztkoloniális értelmezések viszont az északi állam gyarmatosító politikájával szembeni népi ellenállásnak tekintik; a tudományos konszenzus a kettő közötti árnyalt állásponton van, kiemelve a földkérdés, a Bourbon-érzelmek, a klerikális propaganda és a katonai túlkapások együttes szerepét.
Ezzel együtt éleződött a római kérdés (questione romana). A pápai állam még birtokolta Rómát és a környező területet, IX. Piusz pápa pedig nem ismerte el az Olasz Királyságot, és vallási-erkölcsi nyomást gyakorolt a katolikus hívekre. A francia helyőrség védte Rómát, ezért az olasz kormányok hosszú ideig nem kísérelhették meg az erőszakos bevonulást. A pápai állam maradéka, valamint az osztrák uralom alatt álló meg nem váltott területek – Trento és Trieszt (a későbbi irredenta követelések tárgyai) – állandó konfliktusforrást jelentettek.
A második szakaszban az olasz állam a nemzetközi erőviszonyokat kihasználva szerezte meg a hiányzó területeket. 1866-ban az osztrák–porosz háború kitörésekor Olaszország Poroszország oldalán lépett be, abban a reményben, hogy Velencét megszerzi. Az olasz hadsereg azonban a custozai csatában (június 24.) súlyos vereséget szenvedett, a lissai tengeri ütközetben (július 20.) pedig az osztrák flotta győzött. Ennek ellenére a porosz győzelem nyomán az osztrákok kénytelenek voltak átadni Velencét. A terület azonban nem közvetlenül Olaszországhoz került, hanem III. Napóleon közvetítésével: Bécs Párizsnak engedte át, a francia császár pedig továbbadta az olasz kormánynak. Ez a megalázó közvetítés a kortárs olasz nacionalisták szemében azt jelezte, hogy az ország nagyhatalmi játékszerként kapja meg azt, amit katonailag nem tudott kivívni. A velencei és a mantovai népszavazás (1866. október) szintén elsöprő többséget mutatott az annexió mellett, de a választójog és a szavazás szabadsága itt is kritikára ad okot.
Róma kérdése 1870-ben dőlt el. A francia–porosz háború kitörésekor III. Napóleon kénytelen volt kivonni a Rómát védő francia helyőrséget, amelynek távozásával megszűnt a pápai állam katonai védelme. A pápa elutasította a tárgyalásos megoldást és a város átadását. Az olasz hadsereg 1870. szeptember 20-án a Porta Piánál betörte a falakat, és elfoglalta Rómát. A hadműveletet a kortárs olasz kormányzat a nemzeti egység beteljesítéseként, a katolikus egyház pedig erőszakos annexióként értelmezte. IX. Piusz a Vatikánba zárkózott, az olasz kormány pedig 1870 októberében népszavazást tartatott, amelyen a lakosság a csatlakozás mellett szavazott. 1871-ben a főváros hivatalosan is Róma lett. A pápa nem ismerte el a veszteséget, és a római kérdés csak 1929-ben, a lateráni szerződésekkel zárult le, amelyek létrehozták a Vatikán Államot, és rendezték az egyház és az olasz állam viszonyát.
A nemzetállam kiteljesedése azonban a liberális egység hívei számára sem volt teljes: az irredenta területek – Dél-Tirol, Trento, Trieszt és Isztria egy része – Osztrák–Magyar birtokában maradtak, és az olasz nacionalizmus követelései évtizedekre meghatározták a külpolitikát. Az egységesítés tehát 1870-ig sem oldotta meg az ország belső megosztottságát: a közigazgatás központosítása északra kedvezett, a déli agrárvilág fejlődése elmaradt, a katolikus egyházzal fennálló konfliktus pedig sajátos olasz egyházpolitikai feszültséget hozott létre. A A liberális Olaszország és a gyarmatosítás és A fasizmus és a második világháború alfejezetekben tárgyalt fejlemények gyökerei részben ebben a befejezetlen, reformokkal és társadalmi elégedetlenséggel terhes egységben keresendők.
Az egységesítés eseménytörténetéhez elsődleges forrásként diplomáciai szerződések (például a Plombières-i megállapodás francia és piemonti változatai, a torinói szerződés), katonai jelentések, uralkodói kiáltványok, parlamenti jegyzőkönyvek, valamint résztvevők emlékiratai (így Cavour levelezése, Garibaldi emlékiratai) szolgálnak. A Plombières-i titkos egyezmény szövege nem maradt fenn hiteles formában, ezért a tartalmát javarészt kortársi beszámolókból rekonstruálják. Az 1860-as és 1870-es népszavazások eredményei dokumentáltak, de a választójogi korlátozások, a szavazás nyilvános jellege, a központi kormányzat és a helyi hatóságok befolyása miatt a történészek vitatják, hogy az eredmények mennyire tükrözték a lakosság szabad akaratát. A brigantaggio áldozatainak száma becslés kérdése: a korabeli katonai jelentések, bírósági iratok és a későbbi demográfiai elemzések eltérő nagyságrendeket adnak, ezért a könyv nem közöl pontos adatot, csak a vitát jelzi.
A déli annexió értelmezése tudományos vita tárgya: egyes irányzatok szerint a piemonti hódítás a Bourbon-korszak gazdasági modernizációját törte meg, mások szerint a dél már korábban is strukturális elmaradottságban élt, és a központosítás nem ok, hanem tünet volt. A Garibaldi-mítosz és a savoyai centralizáció közötti feszültség szintén emlékezetpolitikai kérdés; a teanói találkozó idealizált képe a későbbi olasz állami ünnepek és a republikánus hagyomány részévé vált. Az 1870-es római bevonulás jogi megítélése semlegesen csak úgy írható le, ha különválasztjuk a nemzetközi jogi aktust (egy szuverén állam területének megszállása) és az olasz nemzetépítési narratívát (a főváros megszerzése). A római kérdés rendezése 1929-ig váratott magára, így a pápai tiltakozás és az olasz liberális érvelés közötti szakadék évtizedekig meghatározta a belpolitikát.