Nguyên nhân chiến tranh Pháp – Phổ có gốc rễ từ sự phân chia quyền lực giữa các liệt cường kể từ sau cuộc Chiến tranh Napoleon. Người Đức và Pháp vốn đã có mối thù từ lâu, kể từ năm 843 khi Đế quốc Frank bị chia cắt theo Hiệp ước Verdun. Dưới triều nhà Bourbon, Tể tướng Pháp là Hồng y Richelieu đã bắt đầu thực hiện chính sách gây bất lợi cho Đức để mà khiến nước Pháp trở nên cường thịnh hơn.[23] Tuy nhiên, những cội nguồn gần đây nhất của mối thù này là cuộc Chiến tranh Cách mạng Pháp và Chiến tranh Napoléon. Trong những cuộc chiến ấy, hai liệt cường của người Đức là Áo và Phổ đã tấn công Paris trong các năm 1792 - 1793, trong khi Pháp xâm lược Áo và Phổ trong các năm 1805 - 1813 và liên quân Áo – Phổ lại tiến đánh Paris vào các năm 1813 – 1814.[55] Nước Pháp thất trận, Hoàng đế Napoleon đệ Nhất bị đày ở đảo Elba. Song trong thế kỷ thứ XIX, vùng đất Đức hãy còn bị chia rẽ, với nhiều quốc gia khác nhau (trong đó có Vương quốc Phổ).[20] Với việc Napoleon đệ Tam lên ngai vàng sau cuộc đảo chính ở Pháp, và việc Otto von Bismarck trở thành Thủ tướng vương quốc Phổ, căng thẳng giữa hai nước ngày càng lên cao kể từ cuộc chiến tranh Áo-Phổ năm 1866. Nước Phổ giờ đây trở thành một liệt cường mới nổi trên lục địa châu Âu.

Sau khi thắng trận Königgrätz, đàm phán hòa bình giữa Áo và Phổ diễn ra. Một phần do Pháp đứng trung lập, không can thiệp vào cuộc chiến cũng như quá trình đàm phán, nên Hoàng đế Áo là Franz Joseph I chấp nhận những đòi hỏi mà Bismarck đưa ra, theo đó Bismarck tuyên bố Liên minh các quốc gia Đức thành lập từ năm 1815 không còn giá trị, thay thế vào đó là một tập hợp các tiểu quốc Đức dưới quyền lãnh đạo của Phổ. Các tiểu quốc như Frankfurt-am-Main, Hannover, Hesse-Kassel (còn gọi là Hesse-Cassel), Holstein, Nassau, và Schleswig bị sáp nhập vào Phổ, trong khi Đại công quốc Hesse-Darmstadt, Mecklenburg, Sachsen, và công quốc Thüringen, cũng như các thành phố Bremen, Hamburg, và Lubeck phải hợp nhất vào Liên minh Bắc Đức.[56] Liên minh này tuy chưa hẳn là một quốc gia dân tộc nhưng có tiền tệ, phong tục riêng và trên lý thuyết thì có nền quân sự riêng. Quốc vương Wilhelm I trở thành Chủ tịch của Liên minh trong khi Bismarck là Thủ tướng, với quyền hành đáng kể. Như vậy, Liên minh Bắc Đức là một liên minh quân sự theo đó vị Quốc vương nước Phổ thống suất toàn bộ quân đội các quốc gia ở Đức.[57]

Đại sứ Pháp tại Phổ là Vincent Benedetti ngay sau đó xin được hội kiến với Bismarck. Benedetti mang theo đề nghị bí mật của Napoleon III, theo đó Pháp sẽ chấp thuận để Bismarck thâu tóm các tiểu quốc miền bắc Đức và quyền điều khiển các tiểu quốc nam Đức, để đổi lại việc Pháp sáp nhập Bỉ và Luxembourg, dù trước đó Pháp đã cam kết bảo vệ nền độc lập của Bỉ trong Hiệp ước Luân Đôn năm 1839. Bismarck hết sức kinh ngạc, vì Đức đã vươn lên hàng cường quốc châu Âu sau khi ký kết bản hòa ước, và gọi đề xuất của Napoleon là sự vòi vĩnh hoa hồng của một anh hầu bàn. Ông yêu cầu Benedetti viết đề xuất này ra giấy trắng mực đen, và tài liệu này sau trở thành một con bài quan trọng trong tay Bismarck.[58]

Vị thế của Pháp trên chính trường châu Âu vốn đã trở nên lung lay vì việc nước Phổ trỗi dậy, nay càng yếu thế trước những thắng lợi mà Bismarck gặt hái được. Rõ ràng, chiến thắng quyết định của Vương quốc Phổ trước Đế quốc Áo đã thể hiện thất bại của chính quyền Napoléon III trong chính sách kìm hãm sự nhất thống của nước Đức[22]. Thêm vào đó, tình hình chính trị ở nước Pháp cũng rất không thuận lợi cho hoàng đế Napoleon III, với việc những người cộng hòa gia tăng sức ép đòi hỏi cải cách dân chủ[59], cùng với những tin đồn về khả năng cách mạng bùng nổ. Hơn nữa, cuộc can thiệp vào México thất bại, với việc Hoàng đế Mexico là Maximilian đệ Nhất - nguyên là một Hoàng thân Áo - bị bắt và bị xử tử năm 1867.[60]. Tình thế khiến chính quyền Pháp phải tìm kiếm thắng lợi từ bên ngoài, để xoa dịu quần chúng. Nếu như Pháp có thể đánh bại Phổ và giành được các lãnh thổ trên sông Rhine, và sau đó là Luxembourg và Bỉ, thì đó sẽ là cơ hội tốt nhất tập hợp sự ủng hộ của dân chúng cho Vương triều Bonapart[61]. Không những lo sợ nước Phổ dẫn đầu cả đất Đức, Napoléon III muốn kiếm lại vinh quang cho mình.[20]

Nước Phổ cũng phải đối mặt với những khó khăn của họ. Một mặt, khả năng xảy ra cách mạng ở Phổ là không đáng kể, nhưng kể từ sau chiến thắng Áo năm 1866, Phổ giành thêm được hàng triệu thần dân mới. Các tiểu quốc Đức khác có thái độ hẹp hòi, cục bộ, hờ hững với Phổ và mong muốn thống nhất nước Đức dưới ngọn cờ của Phổ. Các công vương Đức khăng khăng đòi duy trì sự độc lập của mình, phản đối bất kỳ nỗ lực nào nhằm xây dựng một liên bang Đức với thủ phủ đặt tại kinh kỳ Berlin của nước Phổ. Họ càng tỏ ra lo ngại với chiến thắng chớp nhoáng của Phổ và việc Phổ tiến hành sáp nhập một số tiểu quốc Đức sau đó[62] Trước khi chiến tranh Pháp - Phổ nổ ra, chỉ có một vài tiểu quốc Đức tỏ ra mong muốn thống nhất nước Đức.

Von Bismarck vốn có quan điểm riêng, ông chỉ quan tâm vào việc thống nhất nước Đức nếu nó giúp củng cố vị thế của nước Phổ[63] Bismarck trước chiến tranh đã đề cập đến việc cắt cho Pháp các lãnh thổ dọc sông Rhine, và Napoleon III, bị thúc giục bởi các cố vấn của mình, trên cơ sở đó đòi thêm các lãnh thổ mà Phổ giành được sau chiến tranh với Áo. Các cuộc đàm phán đó bị Bismarck để lộ ra ngoài, khiến cho các tiểu quốc Đức vốn thù nghịch với Phổ nhanh chóng đổi thái độ, cam kết với Phổ đặt quân đội của họ dưới quyền chỉ huy của Phổ trong trường hợp chiến tranh với Pháp nổ ra[64]

Tình hình châu Âu cũng tỏ ra thuận lợi cho Phổ. Các tiểu quốc Đức vốn thù nghịch với Phổ và thân thiện với Pháp nay e ngại tham vọng lãnh thổ của Pháp dọc sông Rhine và tìm kiếm sự bảo vệ quân sự từ Phổ. Đan Mạch từng thua Phổ trong hai cuộc chiến tranh trước đó, và chưa sẵn sàng tham chiến. Áo muốn báo thù trận thua vừa rồi, nhưng ra điều kiện chỉ tham chiến nếu Ý cũng tham gia liên minh. Tuy nhiên dư luận Ý đang hết sức không thân thiện với Pháp, do việc Hoàng đế Pháp gửi quân bảo vệ Giáo hoàng tại La Mã, cản trở việc sáp nhập thành La Mã vào quá trình thống nhất nước Ý. Nước Nga ủng hộ Phổ, cam kết gửi quân đội chống lại Áo trong trường hợp Áo tiến hành các hoạt động quân sự chống Phổ. Như vậy nước Phổ có thể yên tâm dốc lực lượng về mặt trận Pháp. Anh không hài lòng với tham vọng lãnh thổ của Pháp ở Bỉ và Luxembourg, nên sẽ không làm gì để giúp Pháp hết.

Nguyên nhân trực tiếp xảy ra chiến tranh là vấn đề ngai vàng nước Tây Ban Nha. Một cuộc Cách mạng bùng nổ đã dẫn đến sự sụp đổ của Vương triều Bourbon vào năm 1869. Sau khi Nữ hoàng Tây Ban Nha phải chạy trốn sang Pháp[37], người Tây Ban Nha muốn chọn hoàng thân Đức Leopold dòng Hohenzollern-Sigmaringen kế vị, nhưng Pháp không chấp thuận để một hoàng thân Đức họ hàng với vua Phổ lên làm vua Tây Ban Nha, vì lo ngại Pháp sẽ bị kẹp giữa hai gọng kìm (họ vốn lo sợ Vương triều Hohenzollern sẽ vây bọc họ giống như Vương triều Habsburg dưới triều Hoàng đế Karl V của Đế quốc La Mã Thần thánh dân tộc Đức hồi thế kỷ thứ XVI và thế kỷ thứ XVII[37]). Vào tháng 2 năm 1870, Thủ tướng Tây Ban Nha là Marshal Prim đã thỉnh tấu vua nước Phổ cử Leopold làm người kế thừa ngai vàng Tây Ban Nha.[37] Lời qua tiếng lại trên bàn ngoại giao làm căng thẳng gia tăng ở cả hai phía. Bị thúc giục bởi cả ngoại trưởng Pháp và Phổ, Nhà vua nước Phổ Wilhelm đệ Nhất chấp thuận thuyết phục hoàng thân Leopold từ chối đề nghị ngai vàng Tây Ban Nha. Tuy nhiên phía Pháp tỏ ra thất vọng Phổ bỏ cuộc quá dễ dàng, nên tiếp tục lớn tiếng đe dọa chiến tranh nếu việc một Hoàng thân của Vương triều nhà Hohenzollern trên ngai vàng Tây Ban Nha được đặt lên bàn thương lượng trở lại. Nhà vua Wilhelm đệ Nhất gửi điện trả lời, với lời lẽ nhã nhặn, nhưng cương quyết, bác bỏ tối hậu thư của Pháp, nhưng tối hôm ấy, khi Otto von Bismarck vời vị Tổng Tham mưu trưởng Quân đội Phổ là Đại tướng Helmuth Karl Bernhard von Moltke cùng Bộ trưởng Chiến tranh là Đại tướng Albrecht von Roon đến ăn tối nhằm thảo luận để xoa dịu tình hình, ông chợt đọc được bức điện báo này,[35] và khôn khéo sửa chữa lời lẽ của bức điện, khiến nó trở nên khó mà chấp nhận được với chính phủ Pháp. Ông rút ngắn bức điện, nhưng không thay đổi các sự thật, và biểu hiện rõ rằng chính Bá tước Benedetti đã lăng mạ nhà vua nước Phổ và nhà vua nước Phổ thẳng tay trừng trị Benedetti.[35] Từ ban đầu, Bismarck là người kịch liệt ủng hộ sự lên ngôi của Hoàng thân Leopold.[37] Bức điện nhanh chóng được để lộ cho báo chí, với kết quả là người Pháp cho rằng vua Phổ đã lăng mạ Đại sứ Pháp, bá tước Benedetti, trong khi người Phổ thì lại cho rằng chính bá tước Benedetti là người đã làm nhục nhà vua nước Phổ. Chính phủ Pháp nhanh chóng nhóm họp và tuyên bố "tiến hành ngay tức khắc các biện pháp để bảo vệ quyền lợi, an ninh và danh dự của nước Pháp."[65]. Dân chúng Pháp trở nên xôn xao về việc Ngoại trưởng bị "sỉ nhục". Lập tức, quần chúng tụ tập ở kinh thành Paris và biểu hiện thái độ căm phẫn.[35] Không những thế, Ngoại trưởng Pháp là Công tước Gramont cũng có lời tuyên bố trước Quốc hội Pháp vào ngày 6 tháng 7 năm 1870: "một thế lực ngoại bang, đã đưa một Hoàng thân của mình lên ngai vàng của Karl V, để phá vỡ thế cân bằng quyền lực của châu Âu, khiến chúng ta bất bình, do đó gây tai họa cho quyền lợi của nước Pháp".[37] Ông ta quyết tâm không để cho Đế quốc của Karl V được hồi phục.[35] Nước Pháp tổng động viên quân đội vào ngày 14 tháng 7 năm 1870, một ngày trước khi nước Phổ ban lệnh này, tuy nhiên quân Pháp không những tổng động viên chậm hơn Phổ mà còn rối loạn.[23] Đã hỗn loạn rồi, người Pháp còn gặp phải vấn đề về lô-gíc.[20] Tại kinh thành Berlin, khi tin này truyền đến, Tổng Tham mưu trưởng Von Moltke liền bắt tay vào việc soạn thảo kế hoạch chiến tranh.[66] Pháp chính thức tuyên chiến với Phổ ngày 19 tháng 7 năm 1870, chỉ vài giờ sau khi lời tuyên bố được đưa ra. Người Pháp cả tin rằng nước Phổ nhất thiết sẽ phải thất trận.[67] Ngay bốn ngày trước khi Hoàng đế nước Pháp phát lệnh tuyên chiến, Thủ tướng Pháp là Emile Ollivier đã tuyên bố rằng ông ta cảm thấy nguy cơ chiến tranh với nước Phổ sắp tới, mà không chút băn khoăn lo sợ.[24] Thể theo các hiệp ước bí mật được ký với nước Phổ và theo đòi hỏi của dân chúng, các vương quốc Đức như Bayern, Baden, và Württemberg tổng động viên quân đội để tham chiến chống Pháp.[68] Như vậy, tầm nhìn xa trông rộng của Thủ tướng Bismarck đã mang lại lợi ích cho Phổ Quốc.[24] Chỉ không lâu sau lời tuyên chiến với mỗi nước Phổ, nước Pháp trong tình trạng chiến tranh với toàn thể dân tộc Đức.[35]

Việc Napoléon III tuyên chiến với nước Phổ bị xem là một sai lầm ngu ngốc.[20] Nhìn chung, những sự kiện 1867 – 1870 toàn liên quan tới đàm phán giữa Thủ tướng Bismarck và Triều đình Napoléon III, mà cuối cùng là dẫn đến cuộc Chiến tranh Pháp – Phổ.[35]