Ce fut une période d’expension. De grands travaux d’urbanisme sont entrepris : pavage des rues, construction de trottoirs, éclairage, aménagement des promenades Granvelle, des Glacis et Charmars. Le Palais de Justice et la mairie sont séparés par une cour publique, le Palais Granvelle est racheté à la famille Detrey. Des immeubles s’élèvent au clos Saint-Amour le long des actuelles rue Proudhon et Morand. On y construit un cercle nautique ou casino de jeunes. Les travaux pour amener l’eau des sources d’Arcier jusqu’au château d’eau de la place du Palais puis celui du Fort Griffon sont terminés en 1855. On construit les quais sur la rive droite du Doubs, le quai Napoléon (actuel quai de Strasbourg) est achevé en 1865 et des immeubles de rapport ainsi que la synagogue y sont construits. Ces travaux tout en mettant un terme aux risques d’épidémies et d’inondations ont fait disparaître toute une population de tanneurs, de teinturiers, de lavandières… changeant considérablement l’aspect de la ville comme le regretteront certains bisontins dont Gaston Coindre.
La vie économique est plus active : une exposition universelle en 1860 en témoigne, on crée une école d’horlogerie en 1862, de nombreux commerces se créent en ville (dont celui de photographie de M. Lumière dont les fils deviendront célèbres). La vie est moins dure et plus gaie. On fréquente les cafés, les cafés-concerts, les guinguettes. L’arrivée du premier train le 7 avril 1856 se fait dans l’enthousiasme. Par contre à cause de sombres questions d’intérêts privés la gare est installée à la Viotte, quartier périphérique soumis à des servitudes militaires qui empêchent une construction en dur (gênant les lignes de tir pour la défense de la ville). Pour les mêmes raisons Besançon ne réussit pas à influer sur les décisions de tracé de chemin de fer, ce qui a d’importantes répercussions économiques (la population de Besançon passe de 43000 habitants en 1861 à 60.000 en 1931 tandis que celle de Dijon – munie d’une importante gare – dans le même temps passe de 39.000 à 91.000).
La guerre de 1870 commence dans l’enthousiasme, on est sûr du succès. Puis le désastre de Sedan, la perte de l’Alsace, qui renforce le rôle de la ville comme place militaire, anime un sentiment patriotique et la rancune contre les Allemands.
