虽然早在戊戌变法期间及之前，魏源、洪仁玕、王韬、郑观应、康有为等人就先后提出过立宪，但立宪真正为中国官僚、士绅等广泛关注还是在20世纪初。1901年(光绪二十七年)，原维新派领袖、后来的立宪派首领梁启超便曾发表《立宪法议》一文，鼓吹君主立宪制。
1900年(光绪二十六年)，中国因爆发义和团事件，导致八国联军入侵，朝廷内部顽固保守势力也受到严重打击。1905年(光绪三十一年)，日俄战争结束后，国内舆论是一致认为，“此战诚为创举，不知日立宪国也，俄专制国也，专制国与立宪国战，立宪国无不胜，专制国无不败。”要求清政府推行宪政。立宪人士积极奔走，立宪发展为一种全国性思潮。
日俄战争结束后，日本认为以其国力不足以独霸中国。为了给自己争取时间，同时遏制其他列强在华吞食过多利益，日本改变了对待清政府与革命党的态度，不再支持孙中山革命活动，取消了对孙中山长达十几年的政治庇护，查封了同盟会会刊《民报》。
为了消弭革命，拉拢资产阶级，清政府被迫作出一些开明的姿态。1905年(光绪三十一年)7月，派载泽、戴鸿慈、徐世昌、端方、绍英等五大臣出洋考察政治。1906年(光绪三十二年)9月1日，清廷正式颁布“预备仿行宪政“谕旨(全文)。1907年(光绪三十三年)9、10月，下诏筹设资政院和咨议局，允许资产阶级可以通过选举取得向清政府提出建议等部分权力。上层资产阶级从中看到了希望，纷纷成立各种立宪团体，从事君主立宪活动，准备参预政权。
西方人画笔下的摄政王载沣与小皇帝溥仪1908年(光绪三十四年)8月，清政府颁布《钦定宪法大纲》，规定大清帝国万世一系，同时宣布预备立宪以9年为期，使得时人对君主立宪信心大增。但《宪法大纲》虽以日本明治维新时期颁布的宪法为蓝本，但它删去了日本宪法中对天皇权力限制的条款。
1908年(光绪三十四年)冬天，光绪帝和慈禧太后相继去世，3岁的溥仪继承皇位，改元宣统。光绪之弟、溥仪之父醇亲王载沣监国，为摄政王。预备立宪进入第二阶段。载沣监国摄政后，两次重申继续进行预备立宪与立宪作为国策的不可动摇性。取得了国际方面的认同。1909年(宣统元年)10月4日，除新疆外，各省先后宣告成立咨议局。
但是摄政王载沣在另一方面采取集权措施，积极推行由皇族独揽国家大权的政策，大肆提升载涛、载询等满族亲贵的官职，居政府首席的庆亲王奕劻则老耄而好 1911年清朝贿。在载沣担任摄政王一年之后，一度对他执政前景相当乐观的西方媒体就改变了判断。同时满洲亲贵和汉族官僚之间的矛盾加深。1910年(宣统二年)，国会请愿同志会在北京连续发起。国会请愿运动要求清政府速开国会。
1911年5月(宣统三年四月)，清政府发布内阁官制，成立以庆亲王奕劻为总理的内阁。13名国务大臣之中，汉族仅4人，满族9人，而皇族竟有5人，故人称“皇族内阁“(成员名单)。“皇族内阁”的成立，引起立宪派的强烈不满。但他们还没有绝望，又以各省咨议局联合会名义上书力争，说:“以皇族组织内阁，不合君主立宪公例，请另简大员，组织内阁”。但得到回答是:“黜陟百司，系皇上大权，议员不得妄加干涉。”立宪派纷纷感到失望，一部分人开始转向革命阵营。
兴建铁路作为一种官方政策是在新政之前就确立的，对近代中国的铁路建设起到了积极作用。自甲午战争结束到1911年，清王朝共建铁路4936公里，占近代中国所修铁路将近40%，而其中绝大部分是在新政时期建设而成。但主要依靠外资资助修筑的就长达4029公里，约占总长度的81%。但是作为回报，帝国政府不得不把铁路的管理权、用人权、稽核权、购料权拱手让给外国的借款公司，这就导致了中国利权的严重流失。即便如此，李鸿章在世时还是不无遗憾地说道:“目下经费难筹，必借洋款。”
1903年12月2日，满清政府颁布了《铁路简明章程》，规定“无论华人、洋人”均可向“督抚衙门递呈请办铁路”，而且包括“干路或支路”，华人投资50万两以上实有成效者，朝廷还要“专折请旨给予优奖”。各省绅商随之掀起规模巨大的收回路权运动，这种行动在朝野上下产生了更大的共鸣。粤汉铁路于1900年承包给美国永兴公司建造，湖南、湖北和广东三省绅士以美国商人违反合同为由，要求收回粤汉铁路筑路权，转而自己修筑，此举得到张之洞的鼎力支持，湖南士绅王先谦从中周旋，终于在1905年8月以赔款675万美元为代价，赎回原先由美国公司发行的股票，废除了与美商签订的建设粤汉铁路的合同。在这个成功案例的鼓舞下，浙江、江苏、山东、直隶、吉林、云南等省收回路权的工作也先后付诸实施，要求赎回沪宁铁路、苏甬杭铁路、广九铁路承办权的社会呼声越来越高，并实际收回了一批筑路权，铁路商办运动进入高潮时期。在此后4年间，全国在15个省创设了18个大型铁路公司，其中17个是商办、官督商办或官商合办的。
清末商办铁路虽然资本匮乏，但是在国人爱国主义的热情鼓舞之下，均设置了严格的受款规定，坚决拒绝外资、不招洋股、不借洋债，故而必须进行大量的民间融资。铁路建设费用极大，一时间又筹不到足够资金，于是政府不得不出面协助，一时“租股、派股”盛极全国各地。湖北咨议局全体会议通过决议，后来又进一步提出拒款方案十项，其中包括对各房主以其两月房租收入购买股票，开设铁路彩票，不用外国技师以节省经费。并进而决定由各府县分担股额，各县从五万元到十万元不等。此外要求湖北全省教育会成员每人每月以薪俸的十分之一购股，由此合计可达四百二十余万元。他们进而估计，湖北各地的商会、军人会、及其他团体，均深受舆论刺激，分担股份不成问题，估计可达二千数百万元。但当时一些社会舆论也认识到，用一刀切的方法抵制外资对办铁路无益，“反以致国民经济之压迫，不若借外债，资以开利源，而助国民经济之发达，巩固国家财政之基础之为优。”盛宣怀、梁启超也持此种看法。商办铁路公司一方面是被资金短绌问题所困扰，另一方面又存在经营不善、贪污挪用、亏损严重的问题。铁路建设领域各自为政、各行其是蔚然成风，商办铁路公司的铁路建设就成了无全盘规划的“圈地运动”。
推动铁路国有化、时任任邮传部大臣的盛宣怀面对铁路国有化的世界趋势，在商办铁路公司举步维艰的情况下，清政府试图将实行铁路国有化作为一种经济政策确定下来。1908年中央政府借规划全国铁路之名，下令切实勘查各省商办铁路的工程款项，已经流露出把筑路权收归国有的意图。20世纪初期的中国国内，不单是政府层，国内大舆论也开始呈现出实行铁路国有的趋势。曾经引领国人成功收回路权的张之洞此时也在修正自己的铁路建设融资理念。1909年6月，张之洞代表帝国政府与英、法、德三国银行团签订了借款合同草约，总计借款为550万英镑，利息5厘，以建造陷入困境中的粤汉与川汉铁路。在当时，这一草约的签定并没有引起政府所担心的过于猛烈的反对声浪。民间舆论也有进一步向政府倾斜的迹象。随着津浦铁路、沪杭甬铁路、湖广铁路的借款基本洽谈完成，拒款运动已发生明显转向，在这种隋况下，报章开始公开讨论铁路外债的可行性问题。1911年初，盛宣怀在度支部尚书载泽的支持下接任邮传部尚书一职后，更加快了国有政策的正式出台。
1911年的成都街头抗议铁路国有化的人群1911年5月9日，清政府正式发布“铁路国有”上谕(全文)。5月13日，长沙市面就出现保路揭帖，次日长沙发生万人游行请愿，18日，第一次衙门请愿爆发;在川汉线已动工的湖北，盛宣怀为强夺股权，下令停工，引发宜昌商人、民众聚集抗争，清廷调集军队弹压，双方发生冲突，死伤20多人，这是保路运动的第一次流血事件。6月16日，咨议局议长蒲殿俊、副议长罗纶在成都召集川汉股东临时大会，提出“文明保路”，聚集股东达2400名，次日，闻讯而来的各界学生、市民使与会人数达到4000以上。
四川保路同志会报告1911年6月17日，四川民间各团体成立“四川保路同志会”，推举四川谘议局议长蒲殿俊为会长，副议长罗纶为副会长，张贴文告，四处讲演，甚至上京请愿。8月5日，在成都召开川汉铁路股东特别大会，8月24日，群众开展罢市罢课，9月1日，在川汉铁路公司股东会议的号召下，开展抗粮抗捐活动。9月7日，保路同志会代表率数万人陈请阻止川汉铁路钦差大臣端方进入四川，“赵督未允代表，众即言辞激烈，赵督当场喝令狙击”。手无缚鸡之力的蒲殿俊、罗纶等九人当场被捕，这便是死伤众多、骇人听闻的“成都血案”。
1911年6月中旬，四川保路运动升级，清政府意识到了事态的严重性，抽调包括湖北新军在内的多省力量前往四川弹压暴动风潮。这一事件对湖北影响很大，前往四川的湖北新军部队是革命党人占多数的新军三十二标，但是他们拒绝到四川，准备在进军荆州和宜昌的路上杀掉大臣端方。被居正阻止。
1911年9月8日，成都附近农民在中国同盟会和会党组织哥老会的领导下组成保路同志军起义，围攻省城，与清兵交战，附近州县群众纷纷响应，几天内队伍发展到20多万。荣县独立，荣县成为全中国第一个脱离清王朝的政权。清朝政府得知激起民变，成都被围后，非常惊恐，忙将四川总督赵尔丰免职，并调渝汉铁路督办端方署理四川总督，率一部分湖北新军入川。9月中旬，端方抽调了1/3湖北新军军力取道宜昌，进入四川，武昌登时空虚。
1911年9月14日，湖北共进会、文学社两个革命团体领导人孙武、刘复基、刘公、蒋翊武、王宪章、居正等人在雄楚楼十号刘公寓所集会，以为湖北新军主力调走后，武昌空虚，大有箭在弦上不得不发之武昌起义军政府旧址势。鉴于对形势的共识，刘复基建议如果此刻发动起义，共进会、文学社的名义都应该暂时搁置不用，大家都使用武昌革命党人的名义进行合作，“事成则卿，不成则烹”，同心协力，争取胜利。9月23日，湖北境内最有影响的两个革命组织共进会、文学社宣布合并，大家决定日后不再分彼此，一律统称“武昌革命党人”。第二天召开干部会议，组建了起义的领导机构--起义总指挥部。文学社负责人蒋翊武被推举为总指挥，共进会负责人孙武被推举为参谋长。起义时间定为10月6日(旧历八月十五，中秋节)，后因准备不足，起义日期推迟到10月16日。9月24日，召集各部队代表一百多人举行会议。详细讨论军事行动后临时政府的框架及人选，确定各参战部队行动方案和联络方式。
武昌起义
1911年10月8日晚，蒋翊武被捕，后跳出巡警署围墙逃跑。10月9日，孙武在汉口俄租界宝善里14号秘密制造炸弹时发生事故，不幸被炸伤。俄国巡捕前来搜查，孙武和其他人脱逃，但起义的文件、旗帜等被搜走。湖广总督瑞澄闻听此事后下令全城戒严，搜捕革命党人。彭楚潘、刘复基、杨洪胜三人就义。三烈士的牺牲，让武汉革命党的情绪已经是箭在弦上。但是，从后来的处理看，湖广总督瑞澄并不想扩大事态。10月10日，瑞澄即向中央政府报告事件经过，并邀功请赏。瑞瀓甚至采纳了很多拥护政府的新军军官的建议，准备销毁缴获的花名册，对军队中的革命党人不予深究。瑞瀓的处理办法与10月19日的上谕(全文)精神是一致的。
1911年10月10日早，梅宝玑到新军工程营，对工程营的革命党说彭、杨、刘就义了，谎称革命党名册被搜走，武昌城门关闭，瑞澄将按照名单抓捕革命党。此时军中传言“清政府正在按有无长辫捉拿革命党人”，因为遭难的彭、刘、杨三位革命党人皆曾剪去长辫。当天，另一位革命党人同样已经剪辫的30标排长张廷辅被捕，更加证实了传言的真实性。有人说官员们正在编制所有汉族士兵的花名册，将以革命党罪名逮捕并惩罚所有湖北新军的汉族士兵。而在当时政府公署的往还电文中，充斥着“人心浮动”的说法。在各种真假消息的刺激之下，京师已经是“人心惶惶，米价飞涨”，人们纷纷到银行挤兑套现，以致“市面买卖非现银不可”。
发动武昌起义第一战的新军工程营正目熊秉坤新军工程营后队正目熊秉坤等人决定提早起义，并拉来队官吴兆麟作为起义军临时总指挥，熊秉坤为参谋长。革命党人决定10日夜里第一次集合点名，在营房发动军变。当时，他们仅有20颗子弹，所需武器要靠夺取楚望台军械库。傍晚，营中革命士兵焦急等候城外炮队发炮，以便起事，然始终未闻炮声信号。而清方军官加紧戒备，对士兵控制甚严，气氛极度紧张。熊秉坤称“将至日暮”，熊秉坤正在营房楼上一排宿舍向本棚副目陶启元等革命同志布置“待举动”，忽然听得二排宿舍有骚动声响。二排正目、共进会支队长金兆龙等与清方营官、队官、司务长、排长在二楼发生正面冲突，其中共进会员程正瀛响应金兆龙“动手”召唤，向排长陶启胜开枪，又向队官黄坤荣、司务长张文涛及营主阮荣发开枪，打响“首义枪声”。
起义士兵首先发难攻占楚望台军械库，驻守武昌城外的辎重队、炮兵营、工程队的革命党人亦发动了起义，并向楚望台齐集。武昌城内的29标的蔡济民和30标的吴醒汉亦率领部分起义士兵冲出营门，赶往楚望台;尔后，武昌城内外各标营的革命党人也纷纷率众起义，并赶武昌起义第一枪向楚望台。起义人数多达3000多人。晚上10点30分，起义军分三路进攻总督署和旁边的第八镇司令部。并命已入城之炮8标则在中和门及蛇山占领发射阵地，向督署进行轰炸。起初，起义军没有一个强有力的指挥，加上兵力不够，进攻受挫。晚12点后，起义军再次发起进攻，并突破敌人防线，在督署附近放火，以火光为标志，蛇山与中和门附近的炮兵向光处发炮轰击。湖广总督瑞瀓打破督署后墙，从长江坐船逃走，第八镇统制张彪仍旧在司令部顽抗。起义军经过反复的进攻，终于在天亮前占领了督署和镇司令部。张彪退出武昌，整个武昌在起义军的掌控之中。
10月10日深夜，正在保定军咨府军官学校(后改名陆军大学)学习的同盟会嘉应州主盟人何子渊六弟何贯中(同盟会员)，与同寝室的李济深等同学立即将军校学生组织行动起来，第一时间炸毁了保定附近的漕河铁桥，成功阻止了清军南下镇压革命运动，为革命党人赢得了宝贵的准备时间。
湖北军政府大楼1911年10月11日黎明，起义军聚集在湖北谘议局大楼会议厅，新军八镇十五协二十九标二营司务长蔡济民召集会议，商讨组建湖北军政府和推举都督人选。除革命党人吴醒汉、徐达明等十馀人外，还邀请谘议局议长汤化龙、副议长张国溶以及议员，还有旧军官吴兆麟参加。会议请汤化龙主持。吴兆麟提议由第21混成协统领黎元洪担任都督，立宪派一致拥戴，部分革命党人也因为黄兴、宋教仁不在武昌，彭楚藩、刘复基、杨宏胜被害，孙武被炸伤，蒋翊武被迫逃跑，没有更好的人选表示同意，因此会议通过了以黎元洪为都督，汤化龙为民政总长(一说为总参议)。革命党军驱逐瑞瀓出城后，即率队包围黎元洪住处，强迫黎元湖北军政府都督黎元洪洪“主持大计”。把他簇拥到楚望台上，全体起义官兵举枪对黎元洪致敬，有炮兵高喊:“请统领下令作战!”湖北咨议局早已准备好了安民布告，并且替黎元洪签上了“黎”字。虽然此时黎元洪处于软禁状态，但他的威望稳定了武昌的军心，获得了一致拥戴。当公推黎元洪任都督消息到军中，土兵都鼓掌欢呼。下午，当第一份《中华民国军政府鄂军都督黎布告》张贴于武汉街头时，“到处挤满了观众，不识字的人请识字的人念给他们听。武昌街头巷尾，可谓万头攒动，群情兴奋，许多人流下热泪，感到扬眉吐气”。以鄂军都督黎元洪名义发出了一系列电文的迅速发布，加快了各省的响应进度、加剧了清统治集团分化。以都督黎元洪名义《照会各国领事》，迅速送达驻汉口各国领事馆后，使各国了解湖北革命党人的对外政策。各领事馆于10月18日宣布“严守中立”，从而避免了各国对武昌起义的武力干涉。
1911年10月12日，革命党人第二十一混成协第四十二标士兵胡玉珍、邱文彬、赵承武等在汉阳发动起义;随后赵承武率起义军攻占汉口。至此，武汉三镇全部掌握在革命军手中。清政府发出“剿办”武汉“革党”上谕(全文)，陆军大臣荫昌率湖北周边的清军及北洋新军陆续压向武汉。
1911年10月14日，武昌起义后第四天，清廷下诏起复袁世凯。皇族内阁总理大臣奕劻，派袁世凯的亲信阮忠枢持诏前往洹上劝驾。当晚，洹上经过一场激辩之后，袁世凯决定奉诏出山。15日，致函奕劻复命。16日，拜折谢恩，并致函内阁，提出了八项要求。然后南下督师。袁在拜折复辛亥革命的重要领导人黄兴出之初，自认为尚有控制局势的能力。袁世凯曾多次公开表白自己对解决辛亥危机的方案是实行君主立宪。许给革命党方面的条件也是实行君主立宪，责任内阁。由他本人出任内阁总理。未南下之前，袁世凯就招刘承恩到彰德，筹谋“招抚“革命党，并派亲信蔡廷干随刘承恩到武昌进行议和试探，条件就是君主立宪。奉了袁世凯之命的蔡廷干极力陈说共和政体的政府不适合中国国情。
1911年10月18日起，革命军与清军在汉口展开了10余天的“汉口争夺战”。在汉口争夺战中，起义军虽取得“三战三胜”的刘家庙大捷。然而，由于前线指挥官的渎职，加上围攻汉口的清军兵力日趋加强，终使汉口于11月1日陷于清政府军。正当汉口危急之际，黄兴于10月28日抵达武昌。11月3日，黄兴出任战时总司令，并立即部署汉阳战事。然而，由于起义军“官长不用命”、“军队无教育”、“缺乏机关枪和野炮”等原因，27日，汉阳失陷，黄兴即于当日离汉赴沪。自此起，湖北革命党人转入御守武昌阶段。
最后一位内阁总理、迫使清帝退位的袁世凯1911年11月1日，袁世凯自安阳抵达湖北萧家港，正式出山。同日，奕劻内阁辞职。袁世凯被任命为内阁总理大臣，军队仍然归其指挥。袁世凯回电须开会选举，否则一纸命令不算。11月8日，资政院开会，正式选举袁世凯为内阁总理大臣。11月3日，清政府颁布《宪法重大信条十九条》。11月9日，袁世凯派赴武昌的“招安使”刘承恩、蔡廷干到达武昌，数日后带回了黄兴代表起义的革命党人以中国拿破仑、华盛顿相期许的信函。黎元洪、汪兆铭都有过类似推举袁世凯为新成立的共和国第一任大总统的表达。
1911年11月8日，在同盟会会员策划和支持下，新军第九镇统制徐绍桢，于南京城外六十里之秣陵关宣布起义。徐绍桢与上海都督陈其美及苏浙起义军将领商定组建联军会攻南京，徐绍桢任总司令。同日，四川保路同志会宣布成立“大汉四川军政府”。11月11日，攻南京联军司令部在镇江成立。
四川大汉军第二任正副都督尹昌衡、罗纶1911年11月21、22日，广安、重庆先后成立大汉蜀北军政府和蜀军军政府，川东南57州县宣布响应武昌起义。22日，孙中山发表声明，只要袁世凯赞成清帝退位，自即行辞职，让位于袁世凯。袁世凯得到这个保证后，便加紧了逼宫的进程。袁世凯以利害游说和买通庆亲王奕劻和那桐，并以金钱贿赂隆裕太后身边受宠的太监张兰德，威吓隆裕太后称大势已去，如果革命军杀到北京，则皇室生命难保，而若同意让位，则可有优待条件。
1911年11月24日至12月1日，在总司令徐绍桢的统一指挥下，联军相继攻占乌龙山、幕府山、雨花台、天保城等据点。后黄兴赶来加入指挥。11月27日，成都无血开城，“大汉四川军政府”在旧八旗驻防城挂牌，同一天，远在资州的端方被起义的第八镇军官刘怡凤等，击杀于资中大东街禹王宫。12月22日凌晨，尹昌衡指挥所部擒获赵尔丰，并在成都皇城坝召开公审大会公审赵尔丰，当众尽斥其罪，并令部下将赵尔丰当场杀于皇城“明远楼”。赵尔丰的首级被挂在长杆上在成都城内游街示众。
1911年12月2日，联军一举攻占南京城(南京之战)。至此，长江以南全部为革命军据有，各省代表从武汉移驻南京。同日，通过英国驻汉口领事葛福的斡旋，武汉革命军与清军达成停战协议。12月6日，醇亲王载沣辞去监国摄政王职位，退归府邸。12月12日，14省代表共39人，由武汉、上海齐集南京，决议于12月16日选举临时大总统。公举黄兴为大元帅，黎元洪副之。黄兴坚辞不就，遂又改举黎元洪为大元帅，黄兴为副元帅。不及半月，正副帅位忽又倒置，时人讥为儿戏。而黄兴、黎元洪皆不能来南京赴任。12月16日，袁世凯调冯国璋来接替禁卫军总统，解除良弼禁卫军第一协协统职，调禁卫军炮队支援围剿山西革命军，分散禁卫军力量，又用准备出征的名义把禁卫军调出城外，派段芝贵另编拱卫军，驻扎城里。北京完全被袁世凯所控制。12月21日，黎元洪接受大元帅名义，并委黄兴代行大元帅职权，黄兴再辞。
1911年12月，南京临时政府成立时的各省代表1911年12月20日，孙中山经香港归国，胡汉民、廖仲恺等乘兵舰到港迎接。胡汉民劝孙中山留广东，整训军队，举兵北伐。然后“实力廓清强敌，乃真成南北统一之局”。孙中山坚持前往沪、宁，主持内外大计，说:“我若不至沪宁，则此一切对外大计主持，决非他人所能任”。又说:“今之大患即在无政府”。12月25日，孙中山到上海，受到热烈欢迎。报纸纷传孙携有巨款回国，记者问他:“你这次带多少钱来?”孙中山说:“予不名一钱也，所带回者革命之精神耳!革命之目的不达，无和议之可言也!”同日，中华民国南京临时政府成立。
1911年12月28日，南北议和谈判开始，当时关内18省都发生过武装起义，其中湖北、湖南、陕西、江西、云南、江苏(含上海)、贵州、浙江、安徽、广西、福建、广东、四川共十三省宣布独立，只有直隶、河南、甘肃、山西、山东五省在袁世凯控制下之外，其中山西、山东、甘肃境内宁夏地区都曾宣布独立，后被袁军控制。12月29日，在南京的17省代表，正式选举临时大总统。计有候选资格者3人;孙中山、黎元洪、黄兴。17省代表依次投票，孙文得16票，黄兴得1票，选举结果揭晓时，“众呼中华共和万岁三声，是时音乐大作，在场军学各界互相祝贺，喜悦之情，达于极点”。在上海的孙中山得知消息，立即复电南京，表示接受，他说:“光复中华，皆我孙中山就任中华民国临时大总统的誓词军民之力，文孑身归国，毫发无功，竟承选举，何以克当?惟念北方未靖，民国初基，宏济艰难，凡我国民，具有责任。诸公不计功能，加文重大之服务，文敢不黾勉从国民之后，当克日赴宁就职，先此敬复。”同日，南北议和代表在上海达成召开国民会议公决“国体”协议。
1912年1月1日，中华民国南京临时政府举行临时大总统就职典礼，孙中山正式就任中华民国临时大总统。1月2日，清将领姜桂题、冯国璋、张勋、张怀芝、曹锟、王占元、陈光远、李纯、王怀庆、张作霖等十五人电内阁，誓死反对共和，请饬各亲贵大臣将在外国银行所存款项提回，接济军用。同日，京东发生滦州起义。
1912年1月3日，陆征祥等驻外各使节电请清帝退位。1月10日，清军王怀庆镇压滦州起义。1月12日王公会议，奕劻主依优待条件交出政权，载泽、载洵、善耆及恭亲王溥伟反对，并与良弼、铁良、毓朗等决组宗社党与南方对抗。1月16日，在养心殿的东暖阁里，袁世凯对隆裕太后讲了法国大革命中法国皇室遭遇的屠杀，提出了退位的问题。当天，袁世凯在下朝的路上，在东华门丁字街遭到京津同盟会分会组织的炸弹暗杀，炸死袁卫队长等十人，袁幸免于难。1月20日，南京临时政府正式向袁世凯提交了清帝退位优待条件。1月22日，隆裕召开御前会议，载泽、溥伟等宗社党成员仍竭力反对共和，他们建议隆裕用宫中金银作犒赏向乱党开战。隆裕并未同意。同日，英国公使朱尔典会同法、俄、日公使声明赞成清室退位。美国不愿干涉内政，不曾参加。1月26日，在袁世凯授意下，段祺瑞率北洋将领共47人联名致电内阁、军咨府、陆军部和各王公大臣，提出民军已答应对清朝皇室、王族及满蒙回藏各族的优待条件，陈情“即此停战两月间，民军筹饷增兵，布满各境，我军皆无后援，力太单弱，加以兼顾数路，势益孤危”，要求“恳请涣汗大号，明降谕旨，宣示中外，立定共和政体”。
1912年1月26日，段祺瑞率北洋将领46人联名电奏，要求立定共和政体。当天，宗社党强硬派良弼被革命党人彭家珍炸死。此后，亲贵们或请假，或出走，来上朝者寥寥。当时部分王公跑进了东交民巷，奕劻父子带着财宝和姨太太搬进了天津的外国租界。到2月2日为止，各方请求清帝退位的联名增加到50人。
清帝退位
宣告退位时的皇帝溥仪和摄政王载沣1912年2月2日，清廷举行御前会议，会上决定退位，以取得革命党人的优待条件。2月3日，隆裕授予袁世凯全权，与南京临时政府商定清朝皇帝退位条件。要求共和的第二电，专致“近支王公、诸蒙古王公、各府部院大臣”，声言“谨率全军将士入京，与王公痛陈利害”。2月10日，南京参议院通过《清室优待条件》和张謇起草的《清帝退位诏书》。优待条件第一部分即大清皇帝辞位之后优待之条件(全文)。
1912年2月12日，隆裕太后携六岁皇帝在养心殿举行最后一次朝见仪式，颁发逊位诏书。直至这天早晨，仍有人想阻止退位上谕发布。隆裕对内阁全体说:“我们先办了这事，我再见他们，免得又有耽搁。”于是将逊位诏书盖印发出。
912年2月13日，孙中山提出辞呈，向临时参议院推荐袁世凯接任。2月15日临时参议院选袁世凯任临时大总统，议决临时政府仍设在南京，并电袁前来受职;未受任前，政务仍由孙中山继续执行。袁世凯以北京兵变为由，坚持迁都北京。4月1日，孙中山在南京解任。4月2日，临时参议院议决临时政府迁往北京，4月4日临时参议院议决该院迁往北京。3月8日临时参议院又通过《中华民国临时约法》，试图通过内阁制对大总统的权力加以限制。3月10日袁世凯在北京宣誓就职中华民国第二任临时大总统。外国列强的支持武昌起义之后，在中国有重大利益的外国列强保持了观望态度，并试图从****或武昌政权中寻找到最能符合各方利益的一派来支持。直到此时，各强国才开始陆续承认中华民国。8月，宋教仁牵头组成了当时中国人数最众、规模最大的政党国民党。
第一任国民党代理理事长宋教仁1913年2月，中国首次根据《临时约法》的规定，进行国会选举。国民党所得议席最多，预备由宋教仁出任内阁总理。3月20日，宋教仁在上海遇弑身亡，袁世凯被认为是背后策动暗杀者。宋教仁之死激起了极大的轰动效应，他的被刺使革命党人在辛亥革命之后的建设计划几乎破灭，国民党也一时分裂和没落。
1913年7月，孙中山发动二次革命，武力讨伐袁世凯，但被袁击败。1913年10月6日，袁世凯经国会选举，正式当选中华民国总统。袁就职之后，坚持一个强有力的中央政府，断绝了一些革命党人分省独立的企图。同时袁积极与列国交涉，保全了中国对蒙古和西藏的主权。但是袁世凯1915年废共和称帝，遭到反对，引发护国战争，旋即宣布取消帝制。中国进入军阀割据的时期。1916年6月6日袁世凯病死，黎元洪继任大总统。孙中山则在广州多次组织护法政府(即“三次革命“)，中国出现南北分治局面。
影响
废除帝制
辛亥革命以反对君主专制制度、建立资产阶级共和国为目标，是一次比较完全意义上的资产阶级民主革命。正如毛泽东指出的:“中国反帝反封建的资产阶级民主革命，正规地说起来，是从孙中山开始的。”辛亥革命的领袖们，则认识到要救国必须革命，要想救亡图存，只能是推翻封建皇权。
随着封建帝制的废除，依附于封建帝制的种种丑恶制度也被次第扫除，例如世袭制度、太监制度、包衣制度等等。民族平等、民权自由、民生幸福的呼声在中华大地回荡。空前的民主气象，竞办实业的浪潮，形成了生机勃勃的局面。民主共和的观念开始深入人心，并在中国形成了“敢有帝制自为者，天下共击之”的民主主义观念。正因为如此，当袁世凯、张勋先后复辟帝制时，均受到了社会舆论的强烈谴责和人民群众的坚决反抗。
民主共和意识的积聚，大大促进了中华民族爱国主义精神的空前高涨，一定程度上促进了中国民族资本主义经济的发展，加速了中国工人阶级的成长壮大，为中国共产党的诞生扫除了最初的政治障碍。
思想解放
辛亥革命冲破了封建思想的牢笼。自汉代董仲舒以来的中国思想文化，君臣关系是“三纲五常”中三纲之首。皇帝不仅是政治上的权威，也是文化中诸多价值观念的重要依据与合法性的来源。辛亥革命不但从行动上坚决地打倒皇帝，并从舆论上对君权神授观念和皇权思想进行鞭挞和批判，极大地促进了人民的思想解放，为探索救国兴邦的道路打开了新的思想境界。
其次，辛亥革命传播了民主思想。早在兴中会成立前后，孙中山和其他革命志士仁人就重视学习和传播民主思想和自然科学，特别是进化论、天赋人权学说、共和政体和自然科学。他们通过宣传天赋人权的学说，使人民能理直气壮地争取民权;通过传播西方资产阶级思想，使人们了解“自由、平等”的涵义;通过介绍西方政党制度，倡导发挥新型政党的作用。这些有关民主和科学的学说，成了人们破除迷信、解放思想、反对传统封建文化和进行暴力革命、推翻帝制的思想武器，提高了人们的民主主义觉悟，为建立民主共和国做了思想准备。
除旧布新
辛亥革命促进了社会习俗的除旧布新。辛亥革命的实际政治影响远远超出了人们的预料。政治体制的革故鼎新带来了民国初年的中国社会面貌为之一新。正是这些新的变化，打开了中国通向现代化的闸门。
辛亥革命不仅召唤了新文化运动和五四运动的到来，而且为马克思主义在中国的传播打开了通道。陈独秀和知识界一批激进的民主主义者，继承和发展了辛亥革命思想解放运动的成果，把中国近代思想解放运动推向了崭新的发展阶段。20世纪初，随着一批觉悟知识分子的产生，各种宣传革命的书籍报刊纷纷涌现，马克思主义思想在中国不断传播开来，为中国共产党的诞生准备了思想条件。
更为重要的是，早期中国共产党人基本上都受过辛亥革命的洗礼和启蒙，然后由民主主义者转变为共产主义者。
经济发展
辛亥革命为民族资本主义的发展创造了有利的条件。民国建立以后，国内实业集团纷纷成立，开工厂、设银行成为风气。民族资本主义的经济力量在短短的几年内就有了显著的增长，无产阶级队伍也迅速壮大起来。此外，从辛亥革命各省独立响应开始，中国进入长期的分裂混乱之中，除了袁世凯曾在二次革命之后曾短暂大致统一全国之外，其他中华民国的政权都未能直接统治整个中国(如号称统一的国民政府只能收到五个省的税收)，一直要到1950年代，才由中国共产党使中国大陆再度统一。长期的分裂及战乱，对于中国的经济发展及现代化建设造成很大的阻碍。
启蒙革命
武汉地区的军事遭到挫折，但武昌起义造成的革命形势是反动力量无法扭转的。武昌起义后，短短一个多月，全国有14个省先后宣告“光复”和独立，革命风暴席卷神州大地，最后终于推倒了清王朝的腐朽统治。尽管以后还出现过几次短命的复辟丑剧，武昌起义终究导致了中国2000多年来封建王朝统治的结束，它的历史意义是不能抹煞的。
国际影响
辛亥革命推翻了“洋人的朝廷”也就沉辛亥革命首义纪念碑重打击了帝国主义的侵略势力。辛亥革命以后，帝国主义不得不一再更换他们的在华代理人，但再也找不到能够控制全局的统治工具，再也无力在中国建立比较稳定的统治秩序。辛亥革命对近代亚洲各国被压迫民族的解放运动，产生了比较广泛的影响，特别是对越南、印度尼西亚等国的反对殖民主义的斗争起了推动作用在亚洲的历史上也是一次伟大的转折。列宁把辛亥革命视为“亚洲的觉醒”。辛亥革命在亚洲打响了民主的第一枪。
引领革命
中国共产党人从来都以孙中山的后继者自励，从来都尊崇孙中山为中国民族革命的伟大先行者。中国共产党成立90年来的发展，是对辛亥革命的继承。孙中山及一切革命者们憧憬的中华民族伟大复兴的美好前景，在中国共产党的领导下正在变为现实。
社会影响
辛亥革命对中国社会的影响并不如想象中那么大，辛亥革命武昌首义纪念碑辛亥革命虽然被称作中国的资产阶级革命，但当时中国缺乏一个强大的资产阶级，参与革命者也并非以资产阶级为主，而革命的成果也未直接促进资产阶级的进一步发展。在传统社会的改变上，辛亥革命只打倒了社会顶层的权贵，但中国传统地方社会居领导地位的各省士绅及官僚，大多在辛亥革命大风浪中，随机转投向了革命而获得了地位和利益，反而更加巩固了他们的地位。
辛亥革命并没有像西方资产阶级革命那样，重新构建社会结构。参加辛亥革命的大多数人是军人、旧式官僚、各地士绅，这些人在辛亥革命后仍然掌握权力;虽然其主要领袖孙中山出身平民知识分子，但中国贫穷的平民阶层没有参加辛亥革命，因此辛亥革命后生存条件没有发生根本性的改变，未给工人、农民、小资产阶级根本利益。
男女平权
中国近代以来随着西学东渐，新式女子教育产生发展，辛亥前后在社会上涌现出一批颇有影响的新知识女性。她们关心国事，振兴女学，创办报刊，组建女性团体，办实业，投身反清革命，争取男女平权，使女界呈现一派活跃气象。因此，妇女的觉醒成为当时中国最亮丽的风景。
女权运动的开路先锋，除耳熟能详的秋瑾、何香凝外，还有湖南的唐群英、张汉英、王昌国、蔡蕙，福建的林宗素，浙江的尹锐志和尹维峻姐妹、沈佩贞，广东的徐宗汉、张竹君、张昭汉(后改名张默君)、杜清池，江西的吴木兰，江苏的吴芝瑛等人。不过，辛亥革命时期的女权运动只限于一部分先觉知识妇女，未能唤醒广大劳动妇女一道投入到斗争中去，纵然有思想和热血，不免力量单薄，敌不过传统社会的歧视。但它仍有着不可磨灭的价值，如果说，戊戌变法是一次大的思想启蒙运动的话，那么同样也要肯定辛亥革命时期妇女斗争的巨大启蒙作用。辛亥时期，在男女平等，妇女解放的呼声中，在先进妇女惊世骇俗的言行中，封建礼教的根基有相当大的触动，社会习俗、社会风气、道德观念因之发生了根本变化。