Протесты стран Западной Европы и Османской империи означали, что против России, лишь начавшей оправляться после последствий неудачной Крымской войны (1853—1856), замышлялся новый и на сей раз невиданный по своим масштабам всемирный поход. Как отмечалось в «Истории Литовской ССР», «в российских правительственных кругах ноты оценивались как предвестники новой войны. Среди возможных направлений, где мог появиться неприятель, главным штабом отмечались литовское и латвийское побережье Балтийского моря. Военное министерство распорядилось о переброске войск в район восстания сразу по получении первых известий о нем. Однако в марте и апреле, с учетом опасности европейской войны, накопление царских войск в Виленском военном округе было несоразмерным с масштабами самого восстания... К началу восстания в Виленском военном округе было 66,5 тысячи строевых солдат... Воинские части главным образом были расквартированы в Вильнюсе, губернских и уездных городах и в стратегически важных пунктах (вдоль морского побережья, железных и шоссейных дорог, в некоторых местечках и селах). При необходимости формировались подвижные карательные отряды и направлялись на преследование повстанческих отрядов или прочесывание местности. После выполнения поставленной задачи карательные отряды возвращались на исходные позиции».
В этой обстановке у многих в Польше и Литве возникли надежды на возможность победы восстания. Как отмечалось в «Истории Литовской ССР», «расчеты на вооруженную помощь западноевропейских государств и боязнь революционной социальной тенденции восстания вынудили «белых» Литвы также примкнуть к нему».
Усиление влияния «белых» в повстанческом движении Литвы позволило Временному национальному правительству принять меры для обуздания радикального руководства «красных». В « Истории Литовской ССР» сказано, что комиссар Временного правительства в литовском руководстве восставших «Н. Дюлорон и руководитель «белых» Р. Гейштор получили мандат на образование Отдела по управлению провинциями Литвы. В своем первом декрете от 11 марта 1863 года этот отдел подчеркивал, что он пришел к власти с намерением Временного национального правительства «сосредотачивать в своих руках власть над всеми областями Польши». Ни аграрный вопрос, ни национальные чаяния Литвы здесь вовсе не учитывались. Все руководство восстанием сверху донизу пересматривалось отделом. При дальнейшей централизации власти 26 июня отдел был переименован в Исполнительный отдел литовских провинций, в котором власть комиссара Национального правительства стала почти неограниченной».
Восстание распространялось по Литве. С начала апреля 1863 года командующим повстанцами стал капитан Российского генерального штаба 3. Сераковский. Он намеревался поднять на восстание латышей и белорусов, овладеть запасами оружия, захватив Двинскую крепость.
Еще 22 марта к берегам Прибалтики на пароходе был направлен груз с оружием и добровольцами из различных стран Западной Европы. Однако экспедиция шла по морю очень медленно. Между тем отряды повстанцев были разбиты в боях у Биржая с 7 по 9 мая. Сераковский был ранен, попал в плен, а 27 июня повешен в Вильнюсе.
Назначенный в мае генерал-губернатором Литвы и Белоруссии М.Н. Муравьев, прибыв в Вильнюс 25 мая, заменил всех государственных служащих, учителей и мировых посредников, исповедовавших католицизм, православными, упразднил выборность местных литовских дворянских учреждений. Одновременно были приняты меры по обеспечению землей некоторых слоев крестьянства. Были произведены аресты среди лиц, заподозренных в сочувствии повстанцам.
После поражения у Биржая повстанцы разбились на отдельные отряды и, преследуемые русскими войсками, разошлись по разным уездам. Отряды А. Мацкявичюса и
И. Лясковского направились к побережью навстречу пароходу с оружием и добровольцами. Лишь 11 июля пароход достиг литовского берега (в пределах Пруссии), но при высадке в штормовую погоду несколько добровольцев утонуло. Тогда экспедиция повернула к острову Готланд, где она была интернирована шведскими властями.
Ожидавшееся повстанцами выступление западных держав против России также не состоялось. В августе 1863 года западные державы направили России ноты, в которых тон высказываний в связи с событиями в Литве и Польше был смягчен. Как сказано в «Истории Литовской ССР», «помещики Литвы, не дождавшись военной интервенции и разочаровавшись их августовскими нотами, означавшими явное и позорное отступление в «польском вопросе», начали отмежевываться от восстания и для сохранения своих классовых позиций искать способы сотрудничества с царской властью. По наставлению Муравьева они стали от имени дворян губерний подавать царю верноподданнические адреса и каяться в заблуждениях. 8 августа 1863 года Муравьев принял адрес от депутации дворянства Виленской губернии, а 4 сентября—и Ковненской. Верхушка католической церкви также осудила восстание и призвала повстанцев сложить оружие».
Но бои в Литве продолжались. За апрель — июль 1863 года в Ковненской губернии, а также в литовских уездах Августовской и Виленской губерний произошло 86 сражений. Во второй половине 1863 года в Литве произошло 72 сражения, в том числе 50 — в Ковненской области.
И все же царские войска громили один отряд повстанцев за другим. 7 декабря в плен к карателям попал А. Мац- кявичюс, который позже был казнен. В 1864 году в Литве еще действовало 20 повстанческих отрядов. Некоторые из них просуществовали до лета.
По оценке ковненского губернатора, только в вверенной ему губернии действовало около 15 тысяч повстанцев. На долю крестьян приходилась треть восставших. Дворяне составляли половину участников восстания. 2/3 из них были беспоместными.
83 участника восстания были повешены, несколько тысяч человек были сосланы в отдаленные губернии Сибири и осуждены на каторгу. Их имущество было конфисковано.
Одновременно царское правительство приняло меры для облегчения положения крестьянства Литвы. Законом от 13 марта 1863 года по истечении двух месяцев отменялись отношения временнообязанных крестьян с помещиками. Бывшие временнообязанные причислялись к разряду крестьян-собственников, оброк сокращался на 10—20%, за ними признавалось право пользования имевшимися до этого пастбищами и другими угодьями на помещичьих землях.
По закону от 6 августа 1863 года крестьяне, обезземеленные после ноября 1857 года, получали полностью свои наделы и также переводились на обязательный выкуп. Обезземеленным же крестьянам по закону от 6 июня 1863 года возвращалась часть отобранных земель. Хотя помещики Литвы были недовольны этими законами, они были вынуждены подчиниться царским властям.
Одновременно по царскому указу от 10 декабря 1865 года право на приобретение земли католиками было ограничено.
Всероссийские реформы, проводившиеся при Александре II, затронули и Литву. В 1874 году в Литве была проведена военная реформа, в 1876—1881 годах — реформа управления городов, в 1872 году были реорганизованы нижние суды, а в 1883 году — высшие. Эти реформы сопровождались развитием капиталистических отношений в хозяйстве Литвы.
Тем временем в специализации сельского хозяйства Литвы произошли большие перемены. Вместо господствовавших отраслей льноводства и зерноводства стали развиваться скотоводство и молочное животноводство. Эти перемены сопровождались сокращением потребности в рабочей силы.
Хотя в Литве появились предприятия ряда отраслей промышленного производства (пищеобрабатывающая, металлообрабатывающая в Каунасе и кожевенная в Вильнюсе), многие из них были на уровне мануфактурного производства. Темпы развития промышленности в Литве были медленнее, чем в остальной России. В 1861 году в промышленности было занято всего 3 тысячи рабочих, а в 1900 году — около 18 тысяч. В результате многие крестьяне покидали Литву в поисках работы. Бывшие литовские крестьяне оседали в городах России (Петербург, Рига, Одесса). Началась массовая эмиграция литовцев в США.