Lata 1870 - 1890 to okres najintensywniejszej w dziejach Łodzi rozbudowy przemysłu. Powstaje szereg wielkich zakładów bawełnianych m.in. I.K. Poznańskiego (1872) oraz J. Heinzla i Kunitzera (1879). Rozwija się też produkcja wyrobów wełnianych, lnianych, jedwabnych, gumowych, maszyn włókienniczych i innych. W tym okresie Łódź wkroczyła na drogę wielkokapitalistycznego rozwoju.

Koncentracja kapitału w wielkim przemyśle włókienniczym wywołała poważne zmiany własnościowe i prawno-organizacyjne. Ich wyrazem było przekształcenie przedsiębiorstw jednoosobowych i spółek jawnych w spółki akcyjne.

Terytorium miasta nie było przygotowane ani do racjonalnego wchłonięcia ogromnej rzeszy nowych mieszkańców, ani do właściwego zlokalizowania dużej liczby nowych fabryk (w 1908 roku 340 tysięczne miasto zajmowało ten sam obszar, na którym w 1840 roku zamieszkiwało zaledwie 13 tys. osób). Głód terenów budowlanych spowodował przełamanie granic administracyjnych miasta. Powstają pierwsze przedmieścia łódzkie: Bałuty i Chojny - dzielnice nędzy, chaotycznie i prymitywnie zabudowane, pozbawione jakichkolwiek urządzeń komunalnych. Rodziła się nowa struktura klasowa wywołująca nowe konflikty. Za murami miasta kryła się nie tylko historia, ale losy ludzi, dzieje przemysłu - bez mała cały burzliwy wiek dziewiętnasty.

Już w 1861 roku w Łodzi doszło do zniszczenia krosien mechanicznych w fabryce Scheiblera. Natomiast w roku 1892 dochodzi do pierwszego na ziemiach polskich strajku powszechnego znanego pod nazwą „Buntu Łódzkiego”.

W latach 1905-1907 kilkadziesiąt tysięcy robotników Łodzi powtórnie stanęło do walki o swoje prawa. W wyniku krwawych starć zginęło lub było rannych kilkaset osób, wielu uczestników walk aresztowano.
Mimo kryzysu w początkach XX wieku liczba ludności Łodzi wzrosła do 408 tys. w roku 1910 oraz 506 tys. w roku 1913. Obszar miasta w roku 1906 uległ zwiększeniu do 38,1 km². U progu I wojny światowej Łódź była jednym z najgęściej zaludnionych miast przemysłowych świata (13.280 osób na 1 km²).

W czasie I wojny światowej miasto znalazło się pod okupacją niemiecką. Wojna przerwała proces gospodarczego rozwoju, Łódź straciła aż 43 % mieszkańców. Przemysł włókienniczy przez cały okres międzywojenny znajdował się w stanie kryzysu.
Nie pomogło nawet uzyskanie przez miasto w 1922 roku rangi miasta wojewódzkiego.