第二次反法同盟中，趁拿破仑被困于黎凡特之际，奥地利联合奥斯曼帝国、俄罗斯、英国，组成神圣罗马帝国联军，大举进攻法国。拿破仑只身返国，发动雾月政变，取得军政大权，大败反法同盟军队，并于1806年取缔了神圣罗马帝国，将德意志西部各邦国置于自己的统治之下。1807年拿破仑再次攻克柏林，夺得普鲁士一半多的领土。
1806年，奥地利启用卡尔大公，屡挫拿破仑军队，1809年，卡尔大公在阿斯珀恩-埃斯灵会战和拿破仑首次正面交战，大获全胜，击毙法军名将拉纳，打破了拿破仑战无不胜的神话，让反法同盟大为振奋。拿破仑后来认为卡尔大公是他最厉害的敌人，英国名将威灵顿则认为同盟中，卡尔大公的军事水平最高。为纪念卡尔大公，维也纳广场为他铸造了雕像，另一尊则是欧根亲王。
1815年，拿破仑帝国灭亡，奥地利将比利时割让给荷兰，换取威尼斯共和国和拉古萨共和国的统治权。
拿破仑帝国对奥地利的打击最终被证明是是全方位和难以承受的，拿破仑战争期间，奥地利遭到极大削弱，瓜分勃艮第获得的法国东北领土在此时丧失殆尽，号称天主之盾，曾抵御突厥人二百余年的维也纳被两度攻破，更加灾难性的影响是民族主义思潮的扩散。由于神圣罗马帝国被拿破仑取缔，奥地利被迫取消神圣罗马帝国帝号，改称奥地利帝国。
1867年2月建立奥匈帝国的原因是一种折衷方案。19世纪，奥地利的国力被大幅削弱：1859年的意大利独立战争使它丧失了在意大利的所有非奥地利历史领土;1866年的普奥战争使它被排除德意志邦联之外;同时它境内的匈牙利对维也纳的统治也非常不满，在帝国的其它许多地区民族主义思想也不断加强、造成了空前的叛乱。匈牙利对奥地利的统治不满出于多种原因，其中之一是奥地利在俄罗斯帝国的支持下对1848年匈牙利革命的镇压。
匈牙利民族是奥地利帝国中第二大民族，为了保障奥地利皇帝在匈牙利的地位，弗朗茨·约瑟夫不得不与匈牙利的贵族举行安抚性质的谈判，寻求一个可以使他们支持他的折衷方案。一些政府官员劝告弗朗茨·约瑟夫与所有民族运动家谈判，来建立一个二元帝国。但弗朗茨·约瑟夫无法忽视匈牙利贵族的势力，而这些贵族只肯接受一个他们与奥地利传统贵族之间的二元体。当时，罗马尼亚人和斯拉夫人等少数民族亦曾要求参予政权，建立多元(七元)政府，但基于奥地利和匈牙利贵族的反对，此方案被废除，而奥匈二元帝国则正式建立。
匈牙利贵族尤其要求皇帝特地在匈牙利加冕为匈牙利国王来证明匈牙利在帝国内的特权。他们还要求在布达佩斯设立一个有立法权的议会，这个议会设立的法律在历史上归属匈牙利王国的地区有效，保证匈牙利人(尤其是其贵族和市民阶层的精英)在其中占多数，罗马尼亚人和斯拉夫人等少数民族则基本上无权。
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