Do seu reinado que se iniciou a 22 de dezembro de 1861, merecem especial destaque o início das obras dos portos de Lisboa e de Leixões, o alargamento da rede de estradas e dos caminhos-de-ferro, a construção do Palácio de Cristal, no Porto, a abolição da pena de morte para os crimes civis, a abolição da escravatura no Reino de Portugal, e a publicação do primeiro Código Civil. Internacionalmente destacou-se a Conferência de Berlim em 1884, no qual resultou o chamado Mapa Cor-de-Rosa, que definia a partilha de África entre as grandes potências coloniais: Alemanha, Bélgica, França, Inglaterra e Portugal.
D. Luís I faleceu 19 de outubro de 1889 em Cascais.