Takasugi originou a idéia revolucionária de milícia irregular auxiliar (shotai). Sob o sistema feudal, somente a classe samurai podia possuir armas. Takasugi promoveu o recrutamento de pessoas comuns em novas unidades paramilitares socialmente mistas. Nessas unidades, nem o recrutamento nem a promoção dependiam (pelo menos em teoria), do status social. Fazendeiros, comerciantes, carpinteiros e até lutadores de sumô e padres budistas foram alistados, embora os samurais ainda formassem a maioria na maioria dos Shotai. Takasugi viu claramente que a utilização da riqueza financeira dos comerciantes e agricultores de classe média poderia aumentar a força militar do domínio, sem enfraquecer suas finanças. Como os líderes de Chōshū foram incapazes - e relutantes - de mudar a estrutura social do domínio, o uso limitado de camponeses e plebeus lhes permitiu formar um novo tipo de exército sem perturbar a sociedade tradicional. Em 1863, o próprio Takasugi fundou uma unidade especial de Shotai sob seu comando direto, chamada Kiheitai, que consistia em 300 soldados (cerca de metade dos quais eram samurais). Enfraquecido pelo ataque punitivo das potências ocidentais, Chōshū foi incapaz de suportar uma expedição montada pelos Bakufu no outono de 1864 em retaliação pelas tentativas anteriores de Chōshū de tomar o controle de Kyoto. A princípio, forças conservadoras, que favoreciam a conciliação com os Bakufu para garantir o domínio, eram dominantes na política de Chōshū, e Takasugi e alguns de seus compatriotas tiveram que deixar o domínio para evitar novas prisões. Takasugi, com apenas uma dúzia de seguidores, incluindo os futuros líderes políticos Yamagata Aritomo, Itō Hirobumi e Inoue Kaoru, reuniu-se em Kokura em Kyūshū e preparou um ataque às forças conservadoras de Chōshū. A guerra civil subsequente de Chōshū começou em 13 de janeiro de 1865. Takasugi desempenhou um papel importante nessa guerra civil e sua milícia Kiheitai provou sua superioridade sobre as antigas forças samurais. Com uma série de ataques rápidos e o apoio de Kido Takayoshi, Takasugi alcançou a vitória em março de 1865. Ele se tornou um dos principais árbitros da política de domínios de Chōshū e continuou a atuar como especialista em domínios da ciência militar ocidental, dedicando seus esforços à importação armas e tropas de elevação. Essas reformas provaram ser bem-sucedidas quando Chōshū foi vitorioso em quatro frentes contra a expedição Bakufus Second Chōshū em 1866, com o próprio Kiheitai garantindo a vitória em duas frentes. Os esforços de Takasugi fizeram de Chōshū uma "nação em armas" em pequena escala, dando-lhe uma força militar desproporcional ao seu tamanho relativamente pequeno. Com sua vitória sobre as forças Tokugawa, o poder militar dos Bakufu foi desacreditado, e os domínios tradicionalmente rivais decidiram unir forças com Chōshū nas batalhas subsequentes que levaram à Restauração Meiji e ao fim do Tokugawa Bakufu.