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伊藤在担任大藏少辅（次官级）兼民部少辅的明治二年（1869）八月到十月之间，先与造币头井上馨进行协商，对造币寮进行整改，兑换外国人持有的赝币，征收租税，还参与了大阪、河内、堺、奈良各府县的分离合并等工作。
然后，为推动实施在东京与横滨之间架设铁路的计划，明治三年（1870）六月一日，伊藤在伦敦与英国东洋银行成功签订了募集100万英镑（相当于当时日本的488万两）外债的合同。合同规定，100英镑的票面实际支付98英镑，年利为9%，前三年暂缓偿还，后分十年还清。
七月一日，伊藤去关西出差，勉励地方官，并制定了土地征收计划，其中包括选定阪神之间的铁道路线、制定设置车站所需征用多少土地的计划。此外，他还与担任造币头的井上馨和技师长金德尔见面，协商修改《造币法》（『伊藤博文伝』上巻、482～511頁）。
其间，大隈（大藏大辅）和伊藤（大藏少辅兼民部少辅）两人跳过兼任两省卿（长官）的伊达宗城（原伊予和岛藩主）动用实权一事被视作不妥。因为这两个省是最为重要的国家机关，行政实权却基本掌握在大隈和伊藤的手中。
明治三年六月，三条实美（右大臣）、岩仓具视（大纳言）和大久保（参议）就提拔大隈当参议，解除他在民部省和大藏省的兼任，也就是说，他们在实施“民藏分离”事宜上达成了一致。但是，木户（参议）的理想是让大隈在当参议的同时管辖民部和大藏两省，进一步加快改革的步伐。
然而，大久保、广泽真臣、副岛种臣和佐佐木高行四位参议表示不接受木户的想法。六月二十二日，四人同时提出辞呈，木户只能让步。结果七月十日，民部省和大藏省分离，大隈和伊藤专管大藏省。九月二日，大隈保持大藏大辅（次官）的身份，晋升为参议。
虽然“民藏分离”问题避开了伊藤这位少壮官员，最终由位于权力中枢的三职来决定；但大隈和伊藤作为木户手下的改革派新人，受到了政府中枢机构的瞩目。大约四年之后，围绕出兵台湾的问题，伊藤支持了主导政府的大久保利通。但在此时大约一年的时间里，大久保仍然有意阻碍木户派大隈和伊藤的改革。
其实，伊藤作为大藏省和民部省的少辅，不仅使用实权推动两省的行政改革，还参与了兵部省的人事安排等。兵部省就是后来的陆军、海军两省。在废藩置县之前，各藩各自拥有自己的军队，兵部省属下的陆军只有长州兵两个大队，工作就是护卫皇宫，所以算不上重要的国家机关。兵部省的实权掌握在公家岩仓具视（大纳言、兵部省御用挂）、长州派的木户、萨摩派（海军）的大久保这三个文官手中。
兵部卿一职由有栖川宫炽仁亲王等皇族担任，但具体由长州派的前原一诚兵部大辅统领。前文曾讲到，前原也兼任过参议，此前于庆应四年（1868）九月与木户交恶。木户派的山县有朋（长州藩出身，在戊辰战争中担任征讨军参谋），从明治二年（1869）六月到明治三年（1870）八月在欧美游学，前原是其继任。明治三年（1870）八月二十八日，山县被任命为兵部少辅（次官级）。前原于同年九月辞去兵部大辅一职（伊藤之雄『山県有朋』78～80頁）。
明治二年八月，木户告诉伊藤，他与前原交恶。明治三年二月，木户听说前原大为不悦，写信让伊藤去询问山田显义［长州藩出身，兵部大丞（相当于现在的局长）］等人的意见（伊藤宛木戸書状、明治二年八月十五日、明治三年二月十五日、『伊藤博文関係文書』四巻）。
另一方面，伊藤甚至向兵部省推荐人才。明治三年十月，伊藤请求木户为“三浦五郎”（三浦梧楼，长州藩出身，奇兵队干部）在兵部省谋个一官半职（木戸宛伊藤書状、明治三年十月九日、『木戸孝允関係文書』〈東〉一巻）。不久，三浦以兵部权少丞（相当于现在的课长）的身份进入兵部省。
前文提到，伊藤在明治二年七月十八日就任大藏少辅。伊藤好像就是在那个时候开始使用“博文”之名的。“博文”最早出现在伊藤于明治二年八月十四日写给木户的书信中（出处同前）。伊藤与大隈一样，已经成为木户派内最有威望的实权人物，努力推动改革。可能是出于这一考虑，幕末之后一直使用的名字“俊辅（俊助、俊介）”，以及“春亩”的号都不太合适，所以改名为“博文”。
根据伊藤的回忆，“博文”这个名字是高杉晋作推荐的，选自《论语》中的“博文约礼”（「改名の事情」〔直話〕、『伊藤公全集』三巻、167～168頁）。伊藤在明治二年夏季之前并没有使用“博文”之名，可能是觉得不太符合自己的年龄和实情。但是成为少壮官员之后，对于欧美的情况有了更为深入广泛的了解，开始根据日本的国情推动改革的时候，他发现“博文”这个名字十分贴切。