Takasugi begründete die revolutionäre Idee der irregulären Hilfsmiliz (Shotai). Unter dem Feudalsystem durfte nur die Samurai-Klasse Waffen besitzen. Takasugi förderte die Rekrutierung von Bürgern in neuen, sozial gemischten paramilitärischen Einheiten. In diesen Einheiten hingen weder Rekrutierung noch Beförderung (zumindest theoretisch) vom sozialen Status ab. Landwirte, Kaufleute, Zimmerleute und sogar Sumo-Wrestler und buddhistische Priester wurden angeworben, obwohl Samurai in den meisten Shotai immer noch die Mehrheit bildeten. Takasugi erkannte deutlich, dass die Nutzung des finanziellen Reichtums der mittelständischen Kaufleute und Landwirte die militärische Stärke der Domäne erhöhen könnte, ohne ihre Finanzen zu schwächen. Da die Führer von Chōshū nicht in der Lage und nicht bereit waren, die soziale Struktur der Domäne zu ändern, konnten sie durch den begrenzten Einsatz von Bauern und Bürgern eine neue Art von Militär bilden, ohne die traditionelle Gesellschaft zu stören. 1863 gründete Takasugi selbst unter seinem direkten Kommando eine spezielle Shotai-Einheit namens Kiheitai, die aus 300 Soldaten bestand (von denen etwa die Hälfte Samurai waren). Durch den Strafangriff der Westmächte geschwächt, konnte Chōshū einer Expedition der Bakufu im Herbst 1864 als Vergeltung für frühere Chōshū-Versuche, die Kontrolle über Kyoto zu übernehmen, nicht standhalten. Zunächst dominierten konservative Kräfte, die die Versöhnung mit den Bakufu befürworteten, um die Domäne zu sichern, die Chōshū-Politik, und Takasugi und einige seiner Landsleute mussten die Domäne verlassen, um eine erneute Inhaftierung zu vermeiden. Takasugi, mit nur etwa einem Dutzend Anhängern, darunter die zukünftigen politischen Führer Yamagata Aritomo, Itō Hirobumi und Inoue Kaoru, versammelte sich in Kokura in Kyūshū und bereitete einen Angriff auf die konservativen Kräfte in Chōshū vor. Der darauffolgende Bürgerkrieg in Chōshū begann am 13. Januar 1865. Takasugi spielte eine wichtige Rolle in diesem Bürgerkrieg und seine Kiheitai-Miliz bewies ihre Überlegenheit gegenüber altmodischen Samurai-Streitkräften. Mit einer Reihe von schnellen Streiks und der Unterstützung von Kido Takayoshi errang Takasugi im März 1865 den Sieg. Er wurde einer der Hauptschiedsrichter der Chōshū-Domänenpolitik und fungierte weiterhin als Domänenexperte für westliche Militärwissenschaften und widmete seine Bemühungen dem Import Waffen und Truppen erheben. Diese Reformen erwiesen sich als erfolgreich, als Chōshū 1866 an vier Fronten gegen die zweite Chōshū-Expedition von Bakufus siegte und der Kiheitai selbst an zwei Fronten den Sieg sicherte. Takasugis Bemühungen hatten aus Chōshū eine kleine "Nation in Waffen" gemacht, die ihm eine militärische Stärke verlieh, die in keinem Verhältnis zu seiner relativ geringen Größe stand. Mit ihrem Sieg über die Tokugawa-Streitkräfte wurde die militärische Macht der Bakufu diskreditiert, und traditionell rivalisierende Gebiete beschlossen, sich mit Chōshū in den folgenden Schlachten zusammenzuschließen, die zur Meiji-Wiederherstellung und zum Ende der Tokugawa-Bakufu führten.