İstanbul 1391 yılında Osmanlılar tarafından kuşatılmaya başlandı. 1396'da I. Bayezid (1389-1403), Karadeniz'den gelecek yardımları önlemek için kentin Anadolu yakasına bir hisar yaptırdı. İstanbul’u almaya kararlı olan II. Mehmet de (1451- 1481), Bizans'a kuzeyden gelecek yardımları her iki taraftan Boğaz'ı tutarak önlemek için bu defa şehrin Avrupa yakasına Rumeli Hisarı'nı inşa ettirdi. Hisar, İstanbul'un kuşatılmasından bir yıl önce, dört ay gibi çok kısa bir sürede tamamlandı. Surlar üzerindeki üç kuleye II. Mehmet'in vezirleri Halil Paşa, Zağanos Paşa ve Sarıca Paşa adları verildi.
II. Mehmet, Bizans surlarını yıkacak güçteki topları yaptırmak üzere Avrupa'dan ustalar getirtti. 1453 yılının mart başında Osmanlı kuvvetleri kentin çevresin- de toplandılar. 4 Nisan'da kuşatmayla birlikte Marmara'ya bakan surlar toplarla dövülmeye başlandı. II. Mehmet, donanmasından elli parça gemiyi kara tarafına kurdurduğu ahşap kızaklardan kaydırarak Dolmabahçe'den büyük bir başarı ile Kasımpaşa'ya indirip Haliç'e soktu. Gemiler, Haliç'e indirildiğinde Bizans'ın direnecek moral gücü kalmamıştı.
Osmanlı İmparatorluğu'nun Başkenti (1453 - 1923) olacak İstanbul şehri, peygamberimizin Hadîs-i Şerîf’inde söylediği gibi "İstanbul muhakkak fethedilecekti.”
29 Mayıs sabaha karşı yapılan taarruzla Topkapı'daki kara surları yıkıldı. Aynı gün, II. Mehmed at üzerinde kente girerek, Ayasofya'da namaz kıldı. Osmanlı töresine uygun olarak şehrin katedrali olan Ayasofya Kilisesi camiye çevrildi. Havariler kilisesi ve diğerleri Hıristiyanlara bırakıldı. Constantinopolis'in fatihi II. Mehmet, "Fatih Sultan Mehmet" olarak tarihe geçti.
Bizans'ın son dönemlerinde görkemini yitirmiş olan kentte, öncelikle eskiden kalma binalar ve surlar onarılmaya başlandı. Bizans altyapıları üzerinde Osmanlı'nın temel kurumlarının binaları yükselmeye başladı. Büyük su sarnıçlarının da korunması sağlandı. Osmanlı kimliğine uygun bir gelişme gösteren İstanbul artık imparatorluğun başkenti idi. Bizans'ı terk edenler geri dönmeye başladılar. Fetih öncesi dönemden kalanlarla birlikte, Anadolu'nun değişik yörelerinden gelenler, çeşitli milletler, çeşitli dinler kentte bir renklilik yarattılar. Nüfusu böyle bir renkliliğe dönüşen İstanbul'da göç edenlerin getirdiği yerel kültürler şehrin dokusunu zenginleştirdi.
Şehirde Osmanlı üslubu yapılaşma başlatıldı. İstanbul'un ilk selatin camisinin yer aldığı Fatih Külliyesi bütünüyle simetrik bir düzen içinde şehrin merkezine yerleştirildi. Cami, medrese, tâbhane, darüşşifa, çarşı ve hamamdan oluşan külliyenin mimarı Atik Sinan'dı. İstanbul'a külliyeler ve büyük camilerle birlikte, hanedan mensupları ve devletin ileri gelenleri, vezir camileri denen küçük külliyeler yaptırdılar. 668 yılında Emevilerce gerçekleştirilen İstanbul kuşatmasında Eyyub el-Ensari şehit düşmüştü. 1459'da Fatih Sultan Mehmed tarafından Eyyub el-Ensari adına yaptırılan Eyüb Sultan Camisi, medrese, imaret ve hamamı ile birlikte bir külliye oluşturdu. Osmanlı hükümdarlarının kılıç kuşanma törenleri bu camide yapıldı.
1472'de başlatılan Topkapı Sarayı inşaatı, 1478'de tamamlandı. Daha sonraları, dönem sultanları tarafından yeni bölümler eklenen Saray’ın ilk girişi Bab-ı Hümayun'dan, darphane ve nakkaşhanenin de bulunduğu birinci avluya, diğer adı ile Alay Meydanı'na girilirdi. Avlunun sonunda ikinci avluya ya da diğer adıyla Divan Meydanı'nâ açılan Babüsselam yani ana giriş vardı. Hastane, fırın, silâhhane binaları buradaydı. Avlunun sol tarafında ahırlar, sağ tarafı boyunca uzanan mutfak binaları vardı. Sarayın özel bölümlerine açılan Babüssaade'nin yanı sıra kapının hemen karşısında Divan üyelerinin, yabancı elçilerin kabul edildiği arz odası vardı. Hırka-i Saadet Dairesi'nde peygamberden ve ilk halifelerden kalan eşyalar bulunuyordu. Sarayın 4. avlusunda değişik sultanların yaptırdıkları Bağdat, Revan, Sofa, Mecidiye köşkleri vardı. Osmanlı sultanları, Topkapı Sarayı'nı 400 yıl ülkenin yönetim merkezi olarak kullandı.
Fatih'ten sonra gelen Sultan II. Bayezid (1481-1512)’in 1500-1505 yıllarında yaptırdığı Bayezid Külliyesi, mimarisi ve süslemeleri ile bakımından Türk mimari tarihinin önemli halkalarındandı.
I. Selim (1512- 1520), 1517'de Mısır Seferi dönüşünde kutsal emanetleri getirip Halife unvanını aldı ve İstanbul İslamiyet'in merkezi hâline geldi.
Kanuni Sultan Süleyman döneminde (1520-1566), Mimar Sinan'ın sonradan "çıraklık işim" dediği Şehzade Cami yapıldı. İlk selatin külliyesinde cami, medrese, tâbhane, ahır, mektep, imaret ve Şehzade Mehmet'in türbesi yer alıyordu. 1522'de Sultan Selim Camisi yaptırıldı. Külliye, Sultan I. Selim'in türbesi, cami, imaret, medrese ve darüşşifadan oluşmaktaydı. Artık Osmanlı'nın yeni başkenti, Mimar Sinan'ın yapılarıyla kişiliğini kazanmaya başlamıştı. Mihrimah Sultan Camisi, Üsküdar Meydanı'nda Kanuni Sultan Süleyman'ın kızı Mihrimah Sultan tarafından 1548'de yaptırıldı. Külliye; cami, medrese, misafirhane, ahır, kiler, ambar ve bir handan oluşmaktaydı.
Sinan'ın "kalfalık dönemi" eseri Süleymaniye Camisi 1557'de inşa edildi. Cami, Sinan'ın dehası ile Kanuni'nin gücünü simgeliyor ve büyük kubbeli mekân tasarımı ile dikkat çekiyordu. III. Murad'ın (1574-1595) annesi Nurbanu Valide Sultan tarafından 1570-1579 yılları arasında Atik Valde Cami’nin Külliyenin tasarımı Mimar Sinan'ındı.
Osmanlı başkenti İstanbul, başkent özelliğini yansıtan muhteşem mimari yapılarıyla ayaktaydı. 16 Mart 1920’de Mondros mütarekesine göre İtilaf kuvvetleri tarafından işgal edildi. 4 Ekim 1923’te geri çekilmek zorunda kaldılar. İzmir’in kurtuluşundan sonra Damat Ferit Paşa 21 Eylül 1922’de ülkeden kaçtı. Mudanya Mütarekesi ile Trakya topraklarının teslimi yapılırken Mustafa Kemal Paşa’nın isteği ile Refet Paşa, 19 Ekim tarihinde TBMM Muhafız Grubu’ndan 100 kişilik bir kuvvetle Mudanya’dan İstanbul’a geldi. İstanbul Komutanı Selahattin Adil Paşa da 81. Alay ile İstanbul’a geldi. Ancak şehrin işgali henüz bitmemişti. Çünkü mütarekeye göre işgal güçleri barış anlaşması imzalandıktan sonra İstanbul’u boşaltacaktı. 24 Temmuz 1923 Lozan Barış Antlaşması’ndan sonra 23 Ağustos 1923’ten itibaren İtilaf kuvvetleri İstanbul’dan ayrılmaya başladı. Son İtilaf birliği 4 Ekim 1923’te Dolmabahçe Sarayı önünde düzenlenen bir törenle Türk bayrağını selamlayarak şehri terk etti.
6 Ekim 1923’te Şükrü Naili Paşa komutasındaki 3. Kolordu’nun İstanbul’a girişi ile işgal sona erdi. İşgal 4 yıl, 10 ay, 23 gün sürdü. Her yılın 6 Ekim günü İstanbul’un kurtuluş günü olarak kutlanmaktadır.
