Avec Haussmann et le Second Empire, Paris s engagea dans de gigantesques travaux de modernisation. Le Paris d'aujourd'hui est avant tout celui de Napoleon III et d Haussmann. Le 1er janvier 1860, onze communes peripheriques furent entierement annexees et d'autres perdirent une partie de leur territoire au profit de Paris. La capitale francaise passa de douze a vingt arrondissements et de 3 288 à 7 088 hectares.
Du 26 mars au 22 mai 1871, Paris fut le siege d'un pouvoir insurrectionnel : la Commune de Paris qui s'opposait au Gouvernement provisoire de Versailles, conduit par Adolphe Thiers. Au XIXe et XXe siecles, Paris a accueilli de nombreuses expositions universelles. La Tour Eiffel fut construite pour celle de 1889, et le metro parisien fut inauguré à l'occasion de celle de 1900.

En 1910, une crue de la Seine provoqua l'une des plus graves inondations de Paris. L'armee allemande occupa Paris pendant la Seconde Guerre mondiale, de 1940 a 1944. A l'approche des troupes alliees arrivant de Normandie, une rebellion eclata le 19 aout 1944. Le 25 aout, a l'arrivee de la deuxième division blindee du general Leclerc, le commandant de la garnison, le general Dietrich von Choltitz, capitula sans executer les ordres qui lui enjoignaient de detruire la ville, sur l'intervention de Pierre Taittinger. Seul le central telephonique militaire de la rue Saint-Armand fut detruit.

En mai 1968, les etudiants parisiens furent les premiers a declencher des emeutes dans le quartier latin. Un Comite pour le maintien des occupations fut cree a la Sorbonne a l'initiative de l'Internationale Situationniste.
En 1976, l'Etat a accorde pour la premiere fois une municipalite autonome a la capitale. Jacques Chirac fut alors elu maire de Paris. Devenu president de la Republique, il a ete remplace en 1995 par Jean Tiberi auquel a succede Bertrand Delanoe en 2001. Bertrand Delanoe se demarque surtout de ses predecesseurs par sa volonté affichee de reduire la place de l'automobile dans la capitale au profit des transports en commun, des pistes cyclables et des taxis. La Defense est le premier quartier d'affaires en Europe avec 3 millions de m2 de bureaux, 1.500 entreprises dont 14 des 20 premières entreprises nationales et 15 des 50 multinationales. 150.000 salariés et 20.000 habitants et plus de 110.000 m2 de commerces dans le centre commercial des Quatre Temps.