일장기를 처음으로 제창한 곳은 일본 제국을 수립하였던 사쓰마번이며, 일본 제국의 성립 8년 전인 1860년에 미일 수호 통상 조약 비준으로 미국에 건너 간 한 사절단이 "일장기"를 이용했다는 기록이있다. 당시는 에도 막부가 잇따르는 불평등 조약(미일 수호 통상 조약) 체결을 통해 명성을 잃고 있어, 미토번의 무사들이 사쿠라다 문밖의 변을 일으킨 이후로, 사쓰마번, 조슈번, 히코네번 등의 도쿠가와 왕조를 쓰러뜨리고 일본 제국을 세우려고하는 정치 세력이 도쿠가와 왕조의 '접시꽃'을 부정하기 위하여, '일장기'를 새로운 체제 운동의 목표로 사용한 것이다. 미일 수호 통상 조약 사절단에 참가한 후쿠자와 유키치는 일본 제국의 성립 후에 "제실론"(帝室論)을 저술하여 천황에 의한 지배를 찬양하고 있다.
일장기는 일본 제국의 77년간(1868년 ~ 1945년)의 공식 국기 역할을 했으며, 1931년 2월, 일본 제국의회에 일장기에 법적 근거를 부여하는 〈대일본 제국 국기 법안〉이 상정됐다가 천황기가 등장함에 따라 폐기되었으며, 이는 그 후로 일본 제국이 멸망할 때까지 이어졌다.