百萬進化（日文︰メガシンカ，英文︰Mega Evolution）是一種首次出現在第六世代，只發生在對戰過程中的暫時性進化。然而並非所有的神奇寶貝都能百萬進化，這種進化目前僅出現在特定的神奇寶貝身上。
要進行百萬進化，必須在對戰之前，由該神奇寶貝攜帶相對應的百萬石，也要有一定的親密度。戰鬥時，主角以食指和中指觸碰另一手手腕上百萬環中的鍵石，和神奇寶貝身上所攜帶的百萬石產生共鳴，使神奇寶貝在該回合對戰雙方出招之前發生百萬進化。但並非所有人的鍵石都放置於百萬環上，例如道館訓練家小黃瓜的鍵石位於手套上、閃光隊首領強蜀的鍵石位於戒指上、冠軍康乃則放置於項鍊上。
條件方面，在每場對戰中，主角的隊伍只能有一隻神奇寶貝發生百萬進化，但隊伍里可以存在多隻攜帶百萬石的神奇寶貝，在對戰未結束之前，百萬神奇寶貝無法變回原來的樣子，就算交換也一樣，且即使該百萬神奇寶貝瀕死，其他神奇寶貝也無法進行百萬進化，復活後也只能恢復一般狀態，無法再次進行百萬進化。對戰結束後，百萬進化的神奇寶貝將會恢復原樣。
通過百萬石進化後的神奇寶貝，在種族值、屬性、特性都可能會有所改變。
遊戲中
在滿足所有百萬進化的條件之後，下屏底部會出現百萬進化的圖示且閃光，選擇百萬進化後，再選擇上方的技能，便可百萬進化和攻擊。百萬進化不占用回合數，如果選擇百萬進化的圖示後而不選擇技能，返回選單，那么百萬進化的選項將會自動取消，需要再次點擊。神奇寶貝的攻擊順序是根據百萬進化時所使出的技能的速度來判定的，和百萬進化後的速度並無關聯。百萬進化後，擁有百萬進化特性的神奇寶貝會自動轉換特性。百萬進化可以無視一些強制性無法行動的狀態，例如冰凍和睡眠等，但對於因技能而直接跳過行動回合的狀態是無法百萬進化的。
當神奇寶貝攜帶與其對應的百萬石時，對方無論使出什麼技能都無法將其交換或拿走，但如果攜帶的百萬石並不與神奇寶貝對應，則和其它道具相同。當神奇寶貝變身為其它神奇寶貝時，也無法觸發百萬進化。
動畫中
神奇寶貝 THE ORIGIN
在神奇寶貝 THE ORIGIN中，富士老人贈送給小智能讓噴火龍進化的噴火龍石X和鍵石，小智在大木博士那裡得知它的用法後，在華藍洞和超夢決戰時，讓自己的噴火龍百萬進化。據大木博士所說，富士老人曾經研究過百萬進化。神奇寶貝XY
在來到卡洛斯地方了！夢想與冒險的開始!!中，小智在機場看見了一隻神秘的神奇寶貝，那就是百萬進化後的火焰雞。在下一集中，百萬火焰雞救下了從光棱塔掉下來的小智和皮卡丘。 在百萬進化與光棱塔！中，法桐博士提到他和助手們正在研究百萬進化，聽到百萬進化可以增強神奇寶貝能力的火箭隊三人組也扮成百萬進化專家來拜訪法桐博士，想要乘機奪走百萬進化的資料。細節
所有可以百萬進化的神奇寶貝百萬進化之後，其新名字都是在原名之前加上メガ，然而有兩隻神奇寶貝（大菊花和梅卡陽瑪）的原名就帶有メガ（分別是メガニウム和メガヤンマ），因此一時成為調侃的對象。第五世代、第六世代新增加的神奇寶貝中沒有任何一隻可以百萬進化。
在遊戲中，只有在本次開啟遊戲後主角第一次進行百萬進化時才會出現完整版的動畫，其它時候都是簡要版的動畫。
百萬進化之後，HP的種族值不會發生改變，其他五項種族值不論增減，相加起來都比進化前多100，胡地是唯一的例外，因為在第六世代特防相比第五世代增加10的關係，使得百萬進化之後種族值合計只增加90。
但是在第六世代同樣增加了種族值的電龍沒有出現此現象。
百萬進化之後，只有防禦和速度的種族值可能下降，其中電龍（55→45）、赫拉克斯（85→75）、烈咬陸鯊（102→92）、暴雪王（60→30）的速度下降；超夢Y（90→70）則維一出現防禦下降情況的百萬進化神奇寶貝。
擁有性別差異的神奇寶貝（妙蛙花、胡地、暴鯉龍、巨鉗螳螂、赫拉克羅斯、黑魯加、火焰雞、恰雷姆、烈咬陸鯊、暴雪王）在百萬進化之後，性別差異會消失。
在可以透過特性開啟的四種天氣之中，只有下雨無法透過百萬進化啟動，因為沒有任何一隻百萬進化後的神奇寶貝的特性為毛毛雨。
能夠百萬進化的神奇寶貝囊括了全部18種屬性。
