Revoluţia din 1821 marchează începutul istoriei moderne a Bucureştiului. La începutul secolului al XIX-lea, se poate distinge o structură socio-profesională: meşteşugari, negustori, slujbaşi în aparatul administrativ, clerici, boieri şi slujitori.
După un recensământ din anul 1807, în Bucureşti erau 3523 de prăvălii, iar mai târziu, în anul 1820, sunt consemnate peste 200 de clădiri publice, mai multe pieţe şi grădini publice.
În anul 1830 se înfiinţează “Sfatul Orăşenesc” (Administraţia Publică Locală de azi) şi oraşul este împărţit în cinci zone (sectoare), iar în 1846 este elaborat de primărie, primul Plan de Cadastru al Bucureştiului.
Prin proclamarea independenţei de stat în 1877, Bucureştiul devine capitala României şi, începând cu această dată, cunoaşte o puternică dezvoltare economico-socială. Astfel, recensământul de la 1878 consemnează existenţa în oraş a două turnătorii de fontă, două întreprinderi de obiecte mecanice, 30 de tăbăcarii şi 100 de mori, din care 12 erau antrenate de energia aburului.

  În anul 1869 este inaugurată prima linie de cale ferată Bucureşti – Giurgiu, iar în 1870 este pusă în funcţiune linia ferată Bucureşti – Ploieşti – Galaţi – Roman.
Prima gară construită a fost Bucureşti – Filaret (1869), iar apoi s-a construit gara Târgovişte (1870), care ulterior a fost denumită Gara de Nord.
Bucureştiul a constituit în această perioadă şi principalul centru comercial al ţării, primele instituţii apărând în Capitală: Camera de Comerţ şi Industrie (1858), Bursa de Valori Bucureşti (1881), Banca Naţională a României (1858). Sfârşitul secolului al XIX-lea marchează dezvoltarea relaţiilor capitaliste şi realizarea unui sistem bancar prin apariţia unor bănci noi: Marmorosch Bank, Banca Generală a României, Banca de Scont, Banca Românească
Tot în această perioadă s-au făcut lucrări de rectificare şi adâncire a albiei râului Dâmboviţa, lucrări pentru alimentarea cu apa potabilă a Capitalei prin filtrarea apei Dâmboviţei. În 1882 a fost inaugurat iluminatul public electric, iar în 1892 a fost construită uzina electrică Grozăveşti. Punerea în funcţiune a uzinei electrice Filaret (1908) a făcut posibilă în 1894 inaugurarea primei linii de tramvai electric în oraş.

  Cea mai prosperă perioadă a Bucureştiului, ca şi a întregii ţări, a fost perioada interbelică. Devenind capitala statului naţional unitar roman, Bucureştiul continuă să fie în perioada interbelică principalul centru industrial, comercial şi financiar al României. Procesul de industrializare în această perioadă se intensifică, Bucureştiul concentrând în 1938 aproximativ 17% din numărul total de întreprinderi cu pondere importantă în economia ţării, acoperind întreaga gama a industriilor din acea perioadă.
Sectorul de stat era reprezentat în aceasta perioadă de întreprinderile: Griviţa, Pirotehnica Armatei, Societatea Comunală de alimentare cu lapte a Bucureştiului, Abatorul, Atelierul S.T.B. şi fabricile de gheaţă.

  În anul 1921 s-a dat în folosinţă aeroportul Băneasa, iar în 1931 se înfiinţează Societatea de Transport Aerian “SARTA”, care în 1933 se transformă n “Liniile Aeriene Române” (LARS) şi aparţineau statului.
În 1933 se inaugurează actualul Palat al Telefoanelor, prima centrală telefonică automată funcţionând încă din 1927.
Apar bănci noi: Banca Chrissoveloni (1920), Banca Comercială Italiană şi Banca franco-română (1921).

  După planul de sistematizare din februarie 1926, Bucureştiul a fost împărţit din punct de vedere administrativ, într-o zonă centrală şi o zonă periferică . Zona centrală avea patru sectoare , fiecare dintre ele având un consiliu local. Zona periferică a fost constituită în restul teritoriului până la limita forturilor. Comunele cuprinse în această zonă au primit statutul de comunităţi suburbane. Interesele generale ale oraşului şi ale comunelor suburbane erau administrate de Consiliul General, format din 36 consilieri aleşi, 24 consilieri numiţi până la 7 consilieri cooptaţi. Conducerea administraţiei era asigurată de Primarul General, ales de consiliu.
Între anii 1918-1940, Bucureştiul a avut zece primari, unii dintre ei jucând un rol important: Emil Costinescu, Anibal Teodorescu, Dem I. Dobrescu, Alex. Donescu.
Intrarea României în război, în anul 1941, aduce Bucureştiului o perioadă grea, bombardamentele trupelor aliate provocând distrugeri multor clădiri, unele de importanţă istorică, altele obiective industriale.