宣统二年(1910年)正月,同盟会发动广州新军起义,失败。2月,下诏让新噶勒丹池巴罗布藏丹巴代理前藏的事务。葛宝华死后,调荣庆为礼部尚书,以唐景崇为学部尚书。3月,王士珍因病被罢免,命雷震春署江北提督。革命党人汪兆铭(汪精卫)、黄复生、罗世勋密谋以炸药刺杀摄政王,被发觉后逮捕下狱。7月,贝勒载涛上奏考察各国军政的结果。以毓朗、徐世昌为军机大臣。9月,资政院举行开院典礼,监国摄政王载沣亲自前去并且颁布训词。10月,下诏改于宣统五年开国会,并且命溥伦、载泽充纂拟宪法大臣。 11月,庆亲王奕劻上奏请求免去军机大臣及总理外务部的职务,皇帝下诏挽留。资政院请求下达剪发易服的上谕。
宣统三年(1911年)10月10日,爆发了武昌起义。溥仪下《罪己诏》。派陆军大臣廕昌率北洋军队两镇南下,同时命海军驶入武汉江面配合陆军作战。但廕昌指挥不动北洋陆军。清廷不得已任命袁为湖广总督,令其督师南下。袁以脚病未好为借口,不肯应命,暗中却操纵北洋军怠战,并提出组织责任内阁,给他指挥水陆各军的全权等条件,要挟清廷。清廷被迫召廕昌回京,任命袁为内阁总理大臣和节制水陆各军。袁在彰德“遥领圣旨",下令北洋军向革命军进攻。11月2日攻下汉口后,即按兵不动,而后带卫队抵京。16日组成责任内阁,迫使载沣辞去监国摄政王职务,袁世凯总揽政府大权,接着便下令北洋军猛攻汉阳,炮击武昌。南北内战爆发后,华南地区各省纷纷宣布脱离清朝中央,但清廷仍控有数个北方省份。最后孙中山与袁世凯密约,若袁能使溥仪退位,就让他担任大总统。