Наступление Ренессанса в Германии ознаменовалось приходом священного суда. В 1520-х годах на площадях Кёльна, гораздо чаще, чем в Испании, колыбели инквизиции, происходили аутодафе, то есть публичные сожжения еретиков. Благочестивые, доброжелательные, казалось, лояльные к иноверцам бюргеры собирались, чтобы посмотреть, как корчатся в пламени протестанты, с удовольствием подкидывали дрова в костер, где горели ведьмы, среди которых особенно запомнилась сожженная Катарина Хенот. Тогда же особой жестокостью и размахом отличались давно известные погромы в еврейских кварталах. В самом Кёльне появилась резиденция ордена иезуитов, а за городской чертой, в Альтенбергском монастыре, была основана германская община ордена святого Бенедикта, откуда братья-проповедники отправлялись в страны Восточной Европы и американские колонии. В годы Тридцатилетней войны Кёльн сохранял нейтралитет и потому сумел избежать разорения. Зная об этом, дошедшие до Рейна шведские войска расположились в поселениях правого берега, которые позже превратились в районы Кёльна. С того времени архиепископство принадлежало членам рода Виттельсбахов, владевшим, кроме того, Баварией и Пфальцем. Наиболее известным представителем этой династии является Клемент Август, построивший дворцы Аугустусбург и Фалькенлюст между Кёльном и Бонном.
Французская революция принесла много бед всем государствам, граничившим с мятежной страной. Однако еще больше пострадали те, кто ратовал за возвращение монархии. Покорив нидерландские земли Габсбургов, французы пришли на Рейн и в 1794 году расположились вокруг Кёльна. Не желая разрушений, горожане по внушению бургомистра решили сдаться неприятелю, в чем последовали примеру других рейнских городов. Утратив свободу, недавно блестящая столица опустилась до уровня провинциального города, к тому же принадлежавшего враждебному государству.
Впрочем, отношение германцев к завоевателям, особенно к французам, никогда не было однозначным. Они бесцеремонно располагались в бюргерских домах, закрыли университет и некоторые монастыри, по давней традиции разрушали замки, вывозили произведения искусства, не выказывали уважения даже к церковным ценностям, разрушая или грубо перестраивая старые храмы. Вместе с тем захватчики казались такими изящными, умными, но главное – неожиданно либеральными, благодаря чему в Германии без труда вошел в силу Гражданский кодекс Наполеона. Сам император посетил Кёльн в 1804 году и подготовленные солдатами горожане приняли его с восторгом, тем более что к приезду столь высокопоставленной особы запущенный город обрел бульвары и пассажи.
Изящные захватчики царили на Рейне два десятилетия, до прихода прусских войск, которые не просто изгнали французов, а заняли их место, то есть включили рейнские территории в состав своего королевства. Как и ожидалось, освободители-пруссаки вызвали гораздо больше неприязни, чем французы. Позже местная интеллигенция посчитала их присутствие оккупацией, словно закрыв глаза на то, что именно в те годы Кёльн снова обрел значимость. Кроме того, в город пришла индустриализация: в предместьях возникли фабрики и заводы, была проведена телеграфная линия, открылась первая железнодорожная ветка, после многовекового перерыва возобновилось строительство кафедрального собора. Накануне Первой мировой войны население города превышало 600 тысяч человек.
В 1917 году, когда германцы уже предчувствовали поражение, бургомистром Кёльна был избран знаменитый впоследствии политик Конрад Аденауэр. Печальный для Германии конец войны не коснулся населения Рейнланда; потомки рейнских графов не стали относить к себе поражение, видимо потому, что не признавали саму власть. Воспользовавшись удобным моментом, они попытались отделиться от разгромленной империи, провозгласив Рейнскую Республику со столицей, конечно, в Кёльне, а затем, в том же 1919 году, были вновь захвачены французами.
Политические потрясения не помешали развитию города, довольно быстро преодолевшего последствия войны и острый экономический кризис, хотя и не сумевшего справиться с бедностью, безработицей, нехваткой жилья. Основным достижением тех лет в первую очередь признавался вновь открытый университет. В 1923 году кёльнцы получили новый Мюнгенсдорфский стадион, годом позже начал действовать торгово-выставочный комплекс в Дойце. С 1930 года Кёльн служил своеобразной резиденцией Генри Форда, который, построив несколько заводов и выпустив презентационную модель автомобиля «Форд-Кёльн», до сих пор является главным работодателем города.