从万历元年（1573年）开始，张居正逐步地铺开了他整饬帝国政治、经济、军事的改革蓝图，实现他多年的宿愿。
富国强兵，是张居正改革的动机，也是他实施改革的宗旨和各项改革措施的核心内容。国家严重的财政危机不解决，经济窘困，必然造成军饷不足，武备松弛，军事实力大为削弱，遂使边防空虚，以至外寇屡屡入扰，甚至长驱直入，兵临京都城下，危及帝国的生存。所以强兵的基础在于富国。同时，国家的财政危机，又必然引发严重的社会危机，于是解决财政危机，成为张居正首先关注的问题。国家的财政收入主要来源于赋税，而赋税收入的解决，有赖于整个国家机器的有效运转。明中叶的政治腐败，导致了国家机器的运转处于半瘫痪的失控状态，官员以攫利为事，职守尽弛，内阁中，阁臣争权夺利，相互攻击，了无宁日。隆庆六年（1572年），张居正首先解决了内阁的纷争，接着，他便着手解决发挥国家机器的职能问题。
万历元年六月，张居正上疏，请行考成法，随事考成。
考成法的内容是：要求各衙门分置三本文簿，将一切拟办公事及完成期限，登记造册，是为底本，每月终注销。另外，将底本中例行公事无须考察者剔除，再造二本同样的文本，一本送六科，六科照文本项目，完成一项即注销一项，如有违限或经久未完成者，即由该科上报，听候处理，下各衙门诘问，责令对状。另一本送内阁以备查考。实行月月考查，年终总结，所应办之事，必须完销乃已。监督的程序为“各该抚按官，奏行事理，有稽迟延阁者，该部举之。各部院注销文册，有容隐欺蔽者，科臣举之。六种缴本具奏，有容隐欺蔽者，臣等（阁臣——著者注）举之”。如此，规定期限，层层考查、督责，凡拖延积压、违限不报者，均按罪惩处。
从形式上看，这项措施的改革性质并不明显，对明帝国原有的行政机构没有作任何调整，只是增加了三本文册。张居正认为，明朝自建国以来200余年，国家机构的设置是完备的，政务上之所以荒弛，在于对官吏职责的履行和成效，缺乏监督和考查，或者监督和考查流于形式。张居正潜心研究明朝的典章制度多年，又目睹了嘉靖以来的政治实际，他知道问题的症结所在。只要切实抓住考查这一环节，使考查与办公结合在一起，就可以调整国家机构的运行，使政令得以实施，政府机构的办事效率必然大为提高。
考成法的实施，把权力集中到了内阁。明朝建国之初，太祖朱元璋为了强化中央集权，取消了宰相，使原来归宰相统辖的分管行政事务的吏、户、礼、兵、刑、工六部直接隶属于皇帝，在六部之外，更设吏、户、礼、兵、刑、工六科，六科是监察六部的机构。以六科控制和监察六部，这是明朝的旧制，文册的建立，不过使这种监督作用得以切实执行。但是，内阁中也有一本监察用的文册，于是考成法的实施，便使六科之上又多了一个监督机构——内阁。从制度上讲，内阁是替皇帝起草诏书、文诰的参谋班子，既无行政职责，更无监督职责，张居正奏行考成法，以六科监察六部的政务，以内阁监察六科的政务。以内阁控制六科，这是张居正的创制，也体现了考成法的改革性质。考成法的实施，使内阁掌握了国家的行政大权，全面地控制了国家政治、经济、军事方面各项政令的发布和实施，内阁由顾问机构转变为最高权力机构，而内阁首辅实际上成为宰相。张居正位登首辅之后，以考成法名正言顺地把权力集中于内阁，使大权得以独揽，保证了嗣后各项改革措施能够顺利地出台，并且得以推行。
六科的都给事中、左右给事中、给事中，不仅有监察六部的责任，可以建言国家大事，这批言官是朝廷政治斗争中的活跃分子，与内阁经常发生矛盾，成为一股很难驾驭的力量。朝廷中的政治风波，常常是言官们掀起，并且推波助澜的。隆庆元年（1567年）高拱的去职，隆庆二年（1568年）徐阶的致仕，都与言官的攻击有密切关系。在隆庆初年，张居正即感到，要控制住整个政局，必须控制住言官。现在，他通过考成法的实施，将言官置于内阁的控制之下。加之，在人事安排上，张居正有推荐之权，而神宗又无一不从，于是张居正既集中了权力，又控制住言官，保持了上层政局的安定。权力与稳定的政局，为张居正的改革顺利进行创造了必要的条件。
考成法的实施，整肃了吏治，扭转了因循、敷衍的吏风。明朝中后期，治体怠弛，官吏玩忽政务，习于繁言，而不务实效，朝廷诏令下达，官吏多废而不行，仅以文书敷衍搪塞而已，以至上下相蒙，名实不符。张居正行考成法，综核名实，凡政令务求落实，惟责实效，不图虚名，把官员的政绩与其升黜奖罚联系在一起，作为吏部考核官员的依据。于是在考成法的督责下，务虚名、不讲实效、文牍主义的官僚作风得到克服，“一切不敢饰非，政体为肃肃。大大提高了办事效率，当时，朝廷政令”虽万里之外，朝下而夕奉行。
这样，考成法又成为张居正推行斧，以后，凡有改革措施颁行，各个衙门在层层督责下，务必按期落实，丝毫不敢懈怠。张居正在万历初年的改革获得成功，主要得力于考成法。
考成法的实施，在解决国家的赋税收入方面，成效最为显著。张居正自谓：“考成一事，行之数年，自可不加赋而上用足。”事实确如张居正所预料。
明朝的土地兼并造成了土地的高度集中，豪富之家势力强大，地位优越。在减免赋税时，他们可以优先获得减免的特惠，同时，他们又想方设法逃避科役，在征收赋税时，还多方拖延不缴，于是赋税便多转嫁到小农身上，“其势豪大户，侵欺积滑，皆畏缩而不敢问，反将下户贫民，责令包赔”。转而又造成了农民不堪负担，大量破产，使土地进一步集中，如此，土地的集中和大地主势力的发展，与国家的财政收入形成对立的态势，大地主势力越扩大，土地越集中，国家的岁入越流失，嘉靖以来，欠缴国家赋税的数额在逐年积累。
当时，国家财政的主要收入是田赋，张居正认为，不解决田赋问题，便无法整顿财政，扭转国家财政危机的严重局面。“自嘉靖以来，当国者政以贿成，吏股民膏以媚权门，而继秉国者又务一切姑息之政，为逋负渊薮，以成兼并之私。私家日富，公室日贫，国匮民穷，病实在此”。“豪家田至七万顷，量至二万，又不以时纳。古者大国公田三万亩，而今且百倍于古大国之数。能几万顷而国不贫”！他一方面鼓励地方官勇于任事，另一方面，则以考成法督责官员必须按规定征收赋税，尤其是如数征收大地主的田赋。隆庆六年，神宗登极后，下诏：隆庆元年以前的积欠，一概豁免；隆庆四年（1570年）以前的积欠，免三征七；而隆庆五年（1571年）以后的积欠，要全部追缴。根据考成法的规定，赋税征收完成九成才算及格，不及格者，巡抚和巡按御史听纠，府、州、县官听调。地方官员自然不能不全力去征缴赋税，国库也随之充盈起来了。
万历二年（1574年），户部议于拖欠七分之中，每年带征三分，由于考成法之行，有司惧于降罚，遂不分缓急，一概严刑追缴，以至造成一些小农生计紧迫。到万历四年（1576年），国家的财政收入已经大为好转。在国家经济收入稳定的情况下，张居正决定，对赋税的征收再作调整。首先，为减轻小农的负担，缓解民生的困苦，除当年所缴赋税必须如数缴纳外，在拖欠带征的七分之中，根据年代远近、地方贫富的不同，酌情减免，如果确实为贫困地区，无力完纳者，全部免除积欠。其次，考虑到北京通州一带的粮食贮备，足够七、八年之用，而太仓的银库，所存尚少，于是决定将漕粮的十分之三改折银两，即在漕粮多和灾荒严重的地区，折价收银，既减轻了人民的负担，又增加了国库的银两，这样做的结果，使国库的存银达到400余万两之多。国家的钱、粮储备如此丰饶，这是明中叶以来不曾有过的。多年无法解决的财政危机，张居正仅以数年之功，予以解决了。不仅如此，他还使国家日臻富裕。张居正把财政问题的解决，归功于考成法的实行，“近年以来，正赋不亏，府库充实，皆以考成法行，征解如期之故”。这是张居正改革的巨大成效。同时，有了雄厚的经济实力，他又可以着手进行其他方面的改革，如解决边防问题、治理黄河、淮河等，这些都需要国家投入大量的财力。
万历三年（1575年），张居正上疏，请改革学政。
明幼，朱元璋为培养国家需用的人才，大兴学校，北京和南京设有国子监，地方各府、州、具都办有府学、州学、具学。府、县学的生员都有固定的生活待遇，由国家作统一规定，政府供给，这部分人称为廪膳生。明初定为每人每月一石米，并有鱼、肉、盐、醋等，而且除本人外，全家免除二丁徭役。当时生员数额有限，洪武（1368-1398年）年间，府学40人，州学30人，县学20人，这一项开支尚不成为重要的财政负担。宣德三年（1428年），宣宗诏谕府、州、县学扩增生员，谓增广生员，增广生员与廪膳生员数额相等，这部分生员没有鱼、肉、米的待遇，但仍享有除本人外，家中优免二丁的特权。以后，在此基础上，又增添名额，谓附学生员，增加的生员，仍享有免役的特权。这些生员，当时称为秀才，他们可以通过科举考试成为举人、进士，从而进入仕途。但这毕竟只是少数人，大多数人终身为秀才，便可以终身享受领米、免役的特权，从而成为当时的一个特权阶层。
随着明朝统治阶级政治腐败之风的蔓延，学政也日益腐败，不仅冗员充斥，消耗国家大量的钱粮资财，成为民众的重要负担。而且一些不良分子，横行乡里，恣意非为，号称学霸，他们不仅压迫一般乡民，同时对地方官吏亦肆行无礼，妄加谤议，成为地方上的一股不安定的势力。而提学官又往往无卓行实学以浮众望，于是卖法以沽名，甚至公开幸门，明招请托，置国家法纪于不顾，学政的腐败使之完全背离了国家培养人才的原意了。无论从经济角度、还是政治角度看待学政的积弊，都有亟须改革的必要。
张居正决心进行学政的改革，这需要有极大的勇气。张居正面对的是一个有特权的阶层，国家的官员大部分都出身于这一阶层，对他有着特殊的感情，与之存在着千丝万缕的联系。这又是一股能操纵地方舆论的势力，而且积弊已久，革之殊非易事。嘉靖十年（1531年），世宗有意整顿学政，曾下淘汰生员之命，御史杨宜谏诤，此事遂未得行。以后，明末思宗时，大学士温体仁又提议淘汰生员，遭到刑部都给事中博朝祜的弹劾。万历二年，神宗敕吏部慎选提学官一事，亦形同具文，未见改黜一人。由此可见这项改革的难度。张居正知道，改革学政，要开罪一大批人，而且是社会上层的人物，同时，又要面对由来已久的因循风气与腐败之风。但是，为了国家，他决心不顾浮言物议，“得失毁誉关头，若打不破，天下事无一可为者”。他以这种精神和魄力，着手改革学政。
张居正提出了18条整顿学政的措施，主要包括以下内容：
1、令吏部慎选提学官。张居正认为，只有控制住各省提学官。才有可能控制生员，故令吏部“务选年力精壮、学行著闻者”任之，对不称职者，或改任。或罢黜，申令提调官和提学官必须严循职守，并定期对他们进行考察，对教官定期进行考试，根据业绩，实行奖惩。
2、令提学官督率教官、生员，“务将平日所习经书义理，著实讲求，躬行实践”，不许创建书院，“群聚徒党，及号召地方游食无行之徒，空谭废业，因而起奔竞之门，开请托之路”。如果违令，提学御史听吏部、都察院考察罢黜，提学和按察司官听候巡按御史劾奏，游士由各巡抚衙门逮捕发配。
3、禁止生员议论时政和批评官员。洪武十五年（1382年），朱元璋颁学规于国子监；又颁禁例12条于天下，镌立卧碑，谓天下利病，诸人皆许直言，惟生员不许，否则，以违制论。张居正重申朱元璋颁行的禁例。又规定，除生员本身切己之事，允许家里人报告之外，事不干己者，均不许出入衙门，聚众论理、议论官员贤否，否则，以行止有亏，革退为民。聚众10人以上，骂詈官员者，为首者问罪发配，其余全部取消生员资格，黜退为民。
4、严格限制生员人数。今后岁考时，学术荒疏、老朽、平庸者，不许应试。童生必择三场俱通者，始得入学。府、州、县学校生员名额裁减为：大府不得过20人，大州、县不得过15人，如地方乏才，即使四、五名亦不为少。
5、淘汰生员。生员考试，不通文理者作如下处置：廪膳生10年以上者，发附近处充吏；6年以上者，发本处充吏；增广生1Q年以上者，发本处充吏；6年以上者，罢黜为民。
由于有考成法的督责，以上措施都切实得以施行了。据《明史·选举志》言；“万历时，张居正当国，遂核减天下生员，督学官奉行太过，童生入学，有一州县仅录一人者”。地方虽有矫之过正者，但裁汰生员的成绩是不能抹杀的。
