Деятельность Османа продолжалась 18 лет с 1852 по 1870 год. Она совпала с одним из самых тяжелых и бесславных периодов в истории Франции, связанных с правлением возглавлявшего так называемую «Вторую империю» и проводившим авантюристическую и реакционную политику императором Наполеоном III (племянником императора французов Наполеона I Бонапарта Луи Наполеоном Бонапартом). Опасаясь нараставшего революционного движения и стремясь к популярности среди парижской буржуазии, он решил предпринять коренную реконструкцию Парижа. Этим громадным градостроительным мероприятием он рассчитывал достигнуть нескольких политических и хозяйственных целей: вытеснить пролетариат из центральных кварталов Парижа и уничтожить в процессе реконструкции удобные для баррикадных боев наиболее узкие улицы; в случае восстания облегчить при помощи прямолинейных проспектов действие конницы и артиллерии; снизить в столице безработицу, заняв свободные рабочие руки и добиться, необходимых в условиях быстро растущего города, некоторых гигиенических и транспортных улучшений.
Проведенная в середине XIX века реконструкция Парижа широко освещалась представителями самых разнообразных наук. Эжен Энар в своей монографии писал об ошибках Османа в том, что касается циркуляции городского движения в центральном районе. Преобразованиям в Париже того времени уделяли свое внимание российский и польский академик архитектуры, много строивший в Одессе Николай Константинович Толвинский, Ле Корбюзье, французский историк и градостроитель Пьер Лаведан и многие другие историки и теоретики города. Для получения полного представления о реконструкции Парижа необходимо обратится к мемуарам самого Османа.
Согласно составленному Шарлем Персье и Пьером Фонтеном при Наполеоне I проекту планировки западных (аристократических) предместий у левого берега Сены расположилось Марсово поле с казармами и госпиталями по четырем углам, на ее противоположном берегу императорский дворец, за ним Булонский лес.
По сравнению с эпохой Конвента, в середине XIX века цели реконструкции Парижа сильно изменились. Будучи молодым и прогрессивным классом, буржуазия блокировалась с низами «третьего сословия» и в результате этого могла выдвигать демократические идеи. Однако в середине XIX века она превратилась в реакционную силу, готовую любыми средствами защищать свое политическое господство. Ревностным защитником существующего режима стал и барон Осман.
Опираясь на план Комиссии художников, но, прежде всего, стремясь к решению назревших транспортных задач, Осман продлевает улицу Риволи до Сент-Антуанского предместья и перпендикулярно к ней прокладывает новую магистраль, состоящую из трех бульваров: Севастопольского, Страсбургского и Сен-Мишель. В результате этого мероприятия в Париже был сформирован так называемый Большой перекресток, состоящий из, соединяющих вокзалы и противолежащие загородные шоссе, взаимно перпендикулярных диаметров. Однако обеспеченная их наличием доступность центра могла привести к их перегрузке, даже несмотря на их большую абсолютную ширину в 26-30 м. Поэтому композиция с диаметрами была дополнен вспомогательной системой кольцевых разгружающих улиц. В обход центрального района Парижа, с юга, было пробито широкое полукольцо Сен-Жерменского бульвара. Оно сомкнулось на площадях Согласия и Бастилии с системой, сложившихся к концу XVIII века, северных кольцевых магистралей. Рассматривая старые заставы на окраинах города в качестве опорных пунктов городского плана, Осман осуществил второе, внешнее кольцо, соединенное с внутренним кольцом и главнейшими вокзалами столицы. В результате этого Париж получил в своем плане сочетание двух прямолинейных диаметров с обходными кольцевыми магистралями.
Реконструкция Парижа показала, что пробивка улиц выгоднее их расширения за счет одной стороны, так как при характерной почти для всех крупных городов периметральной застройке кварталов пробивка влечет за собой меньший снос, чем расширение, а также дает возможность, оформить улицу с обеих сторон однородными зданиями, избегая неблагоприятных разнохарактерных сочетаний. Парижский опыт доказал, что гигиенический эффект приносят только крупные зеленые массивы, а бульвары и небольшие скверы выполняют лишь функцию декорации.
В связи с благоустройством больших городских и загородных парков Булонского, Венсенского и Люксембургского, были устроены первые «зеленые вводы»: проспект Императрицы, ныне авеню Фоша и, ведущий на юг от большого Люксембургского парка, проспект Обсерватории. Новые площади превращались в крупные дорожно-транспортные узлы. В этом заключались не столько достижения, сколько недостатки примененных планировочных приемов. Многие площади общественного назначения, например, Большой оперы, стали достоянием исключительно городского движения. Особенно ярко это проявляется на примерах площадей Звезды и Наций. Чрезмерно большое число впадающих в них улиц раздробляет периметральную застройку и осложняет развязку движения. Эта реконструкция Парижа производилась до появления механического транспорта при слабой теоретической разработке транспортных вопросов и проблем. Поэтому вскоре после окончания планировочных реконструктивных работ с большой остротой стала ощущаться закупорка движения в центре и особенно на территориях дорожно-транспортных узлов.
Осуществленные под руководством Османа и Альфана парижские работы выглядят колоссальными по размаху в сравнении с тем, что делалось в Европе в сфере преобразования больших городов. Реконструкция улично-дорожной сети Парижа дала ему 165 км улиц. Они застроены с обеих сторон преимущественно шестиэтажными зданиями. В то время были проложены 48 км городских бульваров и упорядочены Булонский и Венсенский парки, общая площадь которых составляет 1,75 тыс. га.
Несмотря на огромные физические и денежные затраты, решить основную социальную проблему ликвидировать трущобы, Луи Бонапарту не удалось, потому что при реконструкции капиталистических городов эти неприглядные элементы застройки исчезают в одних местах, но возникают в других, часто в непосредственной близости одни от других.
Проведенная Османом реконструкция Парижа имеет классовый характер. Она сопровождалась спекулятивными аферами и ухудшениями для широких трудящихся масс условий их проживания, убожество которых иллюстрируют данные об эвакуации больных во время случившейся позже холерной эпидемии 1884 года из рабочих кварталов, возникших в ходе реконструкции парижских трущоб.
Проводившиеся в период Второй империи в третьей четверти XIX века по поручению Наполеона III под руководством префекта Османа и во многом определившие современный облик Парижа градостроительные работы получили название османизация (фр. travaux haussmanniens).
Перепланировка столицы Франции привела к улучшению инфраструктуры Парижа и множеству подражаний в других городах мира, среди которых американское движение City Beautiful, а также популяризовала тип получающего эстетическое удовольствие из прогулок по городу человека фланера.
Необходимость изменений тогда была давно назревшей. С первой половины XVIII века власти Парижа задумывались о необходимости перестройки его центра: облагораживания набережных Сены и сноса, построенных на мостах, домов. В годы интенсивного индустриального развития Франции и в первую очередь количество жителей ее столицы росло быстрыми темпами за одно столетие оно увеличилось в пять раз с 0,55 млн. в 1800 году до 2,7 млн. в 1901 году. Плотность населения в некоторых кварталах достигла 100 тыс. чел. на км². Париж оказался не предназначен для такого большого количества горожан: сеть, плотно застроенных зданиями, узких кривых улиц затрудняла дорожное движение, а плохие санитарные условия приводили к частым возникновениям эпидемий, приводивших, в свою очередь, к тому, что богатые парижане покидали французскую столицу и переселялись в пригороды на север и запад, а ее центр превращался в, подверженный также и частым социальным волнениям, квартал бедняков. Устранение этих проблем требовало масштабной перепланировки этого города.