嘉永7年1月（1854年）、ペリーは琉球を経由して再び浦賀に来航した。幕府との取り決めで、1年間の猶予を与えるはずであったところを、あえて半年で決断を迫ったもので、幕府は大いに焦った。ペリーは香港で将軍家慶の死を知り、国政の混乱の隙を突こうと考えたのである。ここに彼の外交手腕を見て取ることもできる。
1月14日（同年2月11日）に輸送艦「サザンプトン」（帆船）が現れ、1月16日（同年2月13日）までに旗艦「サスケハナ」、「ミシシッピー」、「ポーハタン」（USS Powhatan 以上、蒸気外輪フリゲート）、「マセドニアン」、「ヴァンダリア」、「レキシントン」（以上、帆船）の巡洋艦六隻が到着した。なお、江戸湾到着後に旗艦は「ポーハタン」に移った。2月6日に「サラトガ」、2月21日に「サプライ」（両帆船）が到着して計九隻の大艦隊が江戸湾に集結し、江戸はパニックに陥った（一方で、やはり浦賀には見物人が多数詰め掛け、観光地のようになっていた。また、勝手に舟を出してアメリカ人と接触する市民もいた。吉田松陰が外国留学のため密航を企てポーハタン号に接触したのはこの折である）。
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まず、アメリカ側が船上でフランス料理を振舞った。日本人は鯛を喜ぶ、という情報を仕入れていたアメリカ側は鯛を釣って料理する、などの日本側を意識した部分が料理にあった。一方、日本側の招待された面々は、十手と孫の手をナイフとフォークに見立てて作法の練習をしたという。アメリカ側の記述によると、最後に本来ならメニューを持ち帰るべきところを料理その物を懐紙に包んでもって帰り、しかも、様々な料理を一緒くたに包んでいた事に驚いた、という（本膳料理には『硯蓋』という揚げ菓子があり、それを持って帰るのが作法である）。その応饗として、横浜の応接所で最初の日米の会談が行われた後、日本側がアメリカ側に本膳料理の昼食を出した。料理は江戸浮世小路百川が2000両で請負い、300人分の膳を作った。2000両を現代の価値に計算すると約1億5千万円近く、一人50万円になる。最上級の食材を使い、酒や吸い物、肴、本膳、二の膳、デザートまで百を超える料理が出された。しかし、肉料理が出ないのは未開だから、という偏見や、総じて生ものや薄味の料理が多かったのと、一品当たりの量がアメリカ人にとっては少なかったようで、ペリーは「日本はもっといいものを隠しているはずだ」と述懐している。ただし、「日本は出来る限りの事をやった」と述べたアメリカ側の人物もいる。その後、日本側は何かにつけてアメリカ側に料理を食べに行ったとされる。
約1ヶ月にわたる協議の末、幕府は返答を出し、アメリカの開国要求を受け入れた。3月3日（3月31日）、ペリーは約500名の兵員を以って武蔵国神奈川の横浜村（現神奈川県横浜市）に上陸し、全12箇条に及ぶ日米和親条約（神奈川条約）が締結されて日米合意は正式なものとなり、徳川家光以来200年以上続いてきた、いわゆる鎖国が解かれた。その後、伊豆国下田（現静岡県下田市）の了仙寺へ交渉の場を移し、5月25日に和親条約の細則を定めた全13箇条からなる下田条約を締結した。
ペリー艦隊は6月1日に下田を去り、帰路に立ち寄った琉球王国とも正式に通商条約を締結させた。ペリーは米国へ帰国後、これらの航海記『日本遠征記』（現在でもこの事件の一級資料となっている）をまとめて議会に提出したが、条約締結の大役を果たしたわずか4年後の1858年に64歳で死去した。その後、米国は熾烈な南北戦争に突入し、日本や清に対する影響力を失い、これらの国は結局、英国やフランス、ロシアが勢力を拡大してしまった。ちなみに、昭和20年（1945年）9月2日、東京湾の戦艦ミズーリ艦上で日本の降伏文書調印式が行われた際、この時のペリー艦隊の旗艦「ポーハタン」号に掲げられていた米国旗が本国より持ち込まれ、その旗の前で調印式が行われた。