以慈禧太后为首的清廷顽固派本来是反对一切改革的，曾以血腥的手段镇压了1898年的维新运动。然而，事隔两年，在经历了义和团运动的冲击和八国联军的入侵，尤其是反清革命运动勃兴以后，他们迫于内外形势变化的压力，也不得不“改弦更张”，侈谈起变法来。1901年1月29日，慈禧还在西安的时候，就下变法诏说：世有万祀不易之常经，无一成不变之治法……盖不易者三纲五常，昭然如日月之照世；而可变者令甲令乙，不妨如琴瑟之改弦”。在这个上谕中，西太后还表示要“取外国之长”，“去中国之短”，壹意振兴，谋求富强。并要求各、六部九卿、各省督抚及出使各国大臣“参照中西政治”，对有关朝章、国政、吏治、民生、军制、财政等各抒所见，洋尽议论，在两个月内提出意见，以便次第兴革。
同年4月21日，清政府成立了以奕劻为首的督办政务处，筹办“新政”。李鸿章、宋禄、昆冈、王文韶、鹿传霖为督办大臣，刘坤一、张之洞(后来还有袁世凯等)为参予政务大臣，总揽一切新政事宜。政务处并无实权，只不过是军机处的骈枝机关，它的主要任务是参酌中外的政治情况，列成条文，汇编成“政典”供西太后参考。在举办“新政”过程中起实际作用的还是各省督抚，主要是两江总督刘坤一、湖广总督张之洞和直隶总督袁世凯这三个实力雄厚的封疆大吏。
袁世凯于1901年5月最先提出新政意见十条，要点是充实武备力量，改进财政制度，开通民智，派留学生等等。7、8月间，刘坤一、张之洞提出著名的变法奏议三折。第一折兴学四端，讲设立各类学校，改革科举制度等；第二折整顿中法十二端，讲提倡节俭，打破资格限制，停止捐纳实官，取消书吏，改进刑狱，裁撤屯卫、绿营等；第三折采用西法十一端，讲怎样吸收西法来补充中法的不足，如广派官员出洋考察，编练新军，提倡工艺制造，制订有关矿业、铁路、商业、交涉等法律和货币制度，多译外国书籍等。这些提议，并没有超出戊戌维新派的变革主张。9月，清政府下诏批准了张之洞、刘坤一的奏议，命各省督抚“亦应一律通筹，切实举行”。同时，重申实行新政的决心说：“以朝廷立意坚定，志在必行”。“为宗庙计，为臣民计，舍此更无他策”。
从上述新政奏折的表面内容看，清政府似乎是要完成1898年资产阶级维新派所要完成的历史使命，而实质上这只不过是在新的历史条件上洋务派“自强”的老调重弹。新政的指导思想仍然是洋务派的理论纲领—“中学为体，西学为用”。西太后的变法诏中公然说维新派“妄分新旧”，“乃乱法也，非变法也”。而她的新政是要“严祛新旧之名，浑融中外之迹”，并特别强调要在“三纲五常”之下实行改革。由此可见新政与洋务运动一脉相承，实际上是洋务运动的继续和发展，所以当时就有人称之为“第二次洋务运动”。
从1901年至1905年，清政府先后颁布了一连串的上谕，陆续推行“新政”如改总理各国事务衙门为外务部，停止捐纳实官，裁汰各衙门胥吏差役，裁汰绿营防勇，编练常备、续备、巡警各军，废弃旧式武科，建立武备学堂，派遣留学生出洋，开经济特科，停止乡会试及各省岁考，广设学堂，奖励工商业，准满汉通婚，以至酝酿实行立完，等等。
在所有各项“新政”中，筹饷练兵是最重要的一项内容。从1901年起，清政府屡次颁发上谕，命令各省督抚严行裁汰旧军，挑选精壮，创建新军。在清政府的催促下，各省相继筹饷练兵。1903年12月4日，清政府在北京成立了练兵处，作为全国编练新军的参谋部，以奕励总理练兵事务，袁世凯为会办练兵大臣，铁良襄同办理。接着，练兵处制定了一系列练兵规章和法令，在各省设立了督练公所，仿照资本主义国家的军制，编练新军。
清政府把筹饷练兵放在最重要的地位，那拉氏本人对“练兵一事非常着急”，曾“因筹款事，几至寝食皆废”。经她批准，练兵处成立后，立即向各省摊派了九百余万两的练兵费。1904年8月她又派铁良视察江南防务，乘机从各省搜括大量财富充作练兵经费。又饬令各省无论报效巨细各款，均归户部另存，作为练兵费。1906年11月，兵部改为陆军部，将练兵处并入，以铁良为尚书。次年8月，清政府制定了全国编练陆军三十六个镇的庞大计划，并限期建成，不得延误。实际上，到清廷灭亡前夕仅编练新军十四个镇，十八个混成协，四个标，另一支禁卫军(两协），兵力共达十五、六万。分述如下：
北洋六镇，1905年已编成，后划为近畿四镇和直隶两镇，1907年以后六镇陆续改归陆军部直辖。直隶又重新编成一混成协。
山东一镇，名义上编成一协(第47协)，实际仅成一标（第93标）。
江苏两镇，编成第9镇及23混成协一协。
江北一镇，编成第13混成协一协。
江西一镇，编成第27混成协一协。
安徽一镇，编成第：l混成协一协。
河南一镇，编成第29混成协一协。
湖南一镇，编成第25混成协一协。
湖北两镇，编成第8镇及第21混成协一协。
浙江一镇，编成第21镇。
福建一镇，编成第10镇。
广东两镇，名义上成立了第25镇，实际仅编成第49混成协一协。
广西一镇，仅编成两标，另桂林一标。
云南两镇，仅编成第19镇一镇。
贵州一镇，仅成步队一标，炮队一队。
四川三镇，仅成第17镇一镇。
山西一镇，仅成第43混成协一协。
陕西一镇，仅成一混成协。
甘肃两镇，名为练成一协，实际只成一标。
新疆一镇，编成第35协一协及伊犁一协。
热河一镇，只编成步队一标及炮队一队。
奉天一镇，编成第20镇。
吉林一镇，编成第23镇。
黑龙江一镇，名义上成立混成协一协，实际仅步马各三营，炮队一队。
上述新军表面上是为“巩固国防”而建立的，实际上它并不真正用于防御外敌，抵抗帝国主义侵略，而是为了镇压国内日益高涨的革命运动。奕励曾说：“北洋练军为拱卫畿疆，弹压余匪，更无他意。”1903年，户部在练兵筹饷折中也说：当前“各直省伏莽未靖，蠢动堪虞，非练兵无以卫国，非练兵无以保民”。那拉氏曾密谕军机处：整顿练兵“以防内乱是为主要”。事实上，在新军编练和成军过程中，从没有与外敌打仗的纪录；相反，全国几次较大规模的人民起义，都是被新军残酷镇压下去的。
在编练新军的同时，清政府还创办了巡警。1902年5月，清廷批准袁世凯的奏请，在保定创办警务学堂，训练巡警。同年8月，八国联军交还天津，但附带种种苛刻条件，其中一条规定中国军队不得在天津城周围二十里以内驻扎。为适应帝国主义的规定，袁世凯将保定新军三千人，改编为巡警，派驻天津，组成天津南北段巡警局。其中著名的头目就是赵秉钧和杨以德，他们“广购眼线，多派探访”，极力破坏反清的秘密，屠*无辜，得到清政府的赏识。这两人在民国以后仍盘踞警务部门，成为袁世凯手下的得力鹰犬。
1905年清廷成立巡警部，以徐世昌为尚书，毓朗、赵秉钧为左右侍郎，制订了各种警务章程，普遍设立警务学堂在各省中，直隶、四川、江苏、云南等省办警务成效“显著”。江苏巡抚陈夔龙在1907年的一份奏折中承认，江苏创办警政三年，“形式虽存，精神未具”，“卫民之政，转以扰民”，说明了举办警务的真象。四川在岑春煊、锡良任内，委派留日学生周善培为巡警总办，因使用侦探手法强化法安，还得到了帝国主义分子赞扬。1906年11月，巡警部改名民政部，在各省设立巡警道或警务总局，各县设立巡警教练所，加紧推行保甲和户籍措施。
清政府为争取资产阶级，于1903年9月设立商部，所有铁路矿务诸要政皆归其办理。商部的政策主要是倡导官商创办企业。该部成立后，陆续颁行了一系列工商业规章和奖励实业办法，如商会章程、铁路简明章程、钦定大清商法、公司注册章程、商标注册试办章程、华商办理农工商业赏爵章程及改订奖励华商公司章程等。这些章程规定，允许自由发展实业，奖励兴办工商企业，鼓励组织商会团体，等等。
因此，国内工商企业一时均呈现发展的气象。以矿业为例，1904年向商部呈请办矿务的仅五宗，次年增至三十余宗。同时，商会迅速发展起来，资产阶级的组织程度有所加强。如，1903年仅上海、天津、开封、芜湖等几个城市组织了商会，1904年1月奏定商会简明章程颁布后，各城镇商会纷纷成立，次年就发展到六十多个，1908年更增至近三百个，全国重要城镇几乎都有了商会。商会对推动资产阶级的实业和政治活动起了一定的作用。
在清政府推行鼓励工商业的过程中，民族资产阶级获得了微弱的发展，获利较多的是资产阶级上层。清政府对张謇、祝大椿、庞元济、许鼎霖、张振勋等大资本家和买办商人，给予各种特权，使他们取得了发展实业的有利条件。1904年，以张謇等倡办工商实业卓著成效，奏准赏给商部头等顾问官。张振勋为商部考察外埠商务大臣，兼督办闽广农工路矿事宜。但是，封建统治者并没有给他们政治实权，掌握商部大权的都是封建大官僚，如尚书载振，左右侍郎伍廷芳、陈壁，左右丞徐世昌、唐文治等。
改革教育成为“新政”的另一项重要内容。1901年，清政府就命令各省将省城书院改设大学堂，各府及直隶州改设中学堂，各县改设小学堂。1904年1月（光绪二十九年十二月，又批准了张之洞等拟定的《奏定学堂章程》，这是中国近代第一个以法令形式公布并在全国推行的学制，通常称为“癸卯学制”。清末民初的学校教育制度，主要都以此为依据。这个学制把普通教育分为初等、中等、高等三段，如蒙养院四年不计在内，修业期限还长达二十五年。与普通教育并行的还有专业教育，包括师范学堂及各种实业学堂，在学制上自成系统。
在兴办学堂的同时，清政府也开始大批派遣留学生赴欧美及日本各国，留学生人数急剧增加。其中以赴日本者为最多，1901年二百八十人，至1905年已达八干人。次年更增至二万三千。其后因学生风潮迭起，数目略减，但在这一年底日本政府公布的数字尚有一万七千八百六十余人。这些学生当中，习速成者居百分之六十，习普通者百分之三十，中途退学辗转无成者居百分之五、六，入高等心门学堂者百分之三、四，入大学者仅百分之一而已。他们或为官费，或为自费，以前者为多。
当时科举考试已经改八股为策论（1901年），但尚未宣布废除。由于科举是利禄所在，人们仍然趋之若鹜，因此学校的发展遇到很大阻力。1905年9月，袁世凯、张之洞奏请停止科举，以兴学校。清政府诏准自丙午（1901年)科为始，所有乡会试及各省岁考一律停止，一切士子皆由学堂出身。至些，延续一千余年的科举制度，遂告废除。同年12月设立学部，管理全国学堂事务。
清政府一方面采取各种措施发展学堂，另一方面又接连颁布了《约束游学生章程》、《学堂管理通则》、《钦定教育宗旨》等，企图把学生束缚在对封建统治有利的范围内。《奏定学堂章程》明文规定：“立学宗旨，勿论何等学堂，均以忠孝为本，以中国经史之学为基，俾学生心术壹归于纯正，而后以西学沦其智识，练其艺能，务期他日成材，各适实用，以仰副国家造就通材，慎防流弊之意”。这充分暴露出清政府兴学的目的完全是为了巩固其摇摇欲坠的封建统治。
但是科举的废除和学校的迅速发展在客观上有利于资产阶级新文化的传播。到1907年全国各类学校共三万七千八百余所，在校学生一百零二万四千九百余人，教员六万三千五百五十六人，职员五万九千三百五十九人；次年学校激增至四万七千九百余所，学生达一百三十万零七百余人。这些学生和留学生以及职员的大多数是与封建士大夫不相同的新型知识分子。其人数的迅速增长，大大加强了新型知识阶层的政治力量。
在1908年11月，光绪帝及慈禧太后于两日内先后去世，由二岁溥仪继位，并以溥仪父载沣（光绪之弟）监国。载沣为进一步加强皇族中央集权，以袁世凯患足疾为借口，罢斥袁世凯回籍养荷。国内第二次请愿发生在1909年秋，各省代表到京后，组织“请愿速开国会同志会”，一方面将请愿书交都察院进呈；一方面游说各军机大臣及各部尚书；该等政府要员私下也有同意宪政之施行，但清廷于1910年1月30日，谕令不准，仍维持九年预备立宪的原意。国内第三次请愿的代表，把原有“请愿速开国会同志会”，改为“请愿即开国会同志会”，为了扩大声势，除发起组织“各省咨议局联合会”外，亦网罗海外及各行各业的代表，齐集北京再度请愿，惜遭清廷严词拒绝，并命不得再行请愿。
国内第四次请愿的代表于1910年将请愿书呈资政院，同时各省督抚十余人纷纷致电清廷，表示同意。清政府宣布把预备立宪缩短三年，改在1913年召开国会，在京请愿代表纷纷组织政党，以谋参政，张审也认为请愿目的已达，不再努力。但各省仍致电要求留京代表继续请愿，奉天省派代表赴京支援，其后有零星冲突，清政府取缔天津代表温世霖，将其充军新疆，激起立宪派与清政府对立。部分请愿代表如湖北咨议局议长汤化龙、湖南议长谭延闿、四川议长蒲殿俊等因为清廷迟迟不召开国会，愤而回省，转而与革命党人共商救国大计，立宪派人士纷纷响应革命。
1911年的第一届内阁竟然是有成员名单中半数为清宗室与满人，被立宪派讥嘲为“皇族内阁”，对此多感失望不满，认为清政府实无诚意推行宪政，乃逐渐同情、倾向革命。是年10月10日，辛亥革命爆发。在新成立的地方议会中，立宪派既掌握大权，复和地方官及督军勾结，他们支持革命，此外，在20,000留学生中，很多在回国后也积极投入推翻满清的革命运动。此外，新军中的革命分子更是该次革命的发动者。10月30日，隆裕太后下“罪己诏”；开党禁；答应组织完全内阁，不以亲贵充国务大臣。袁世凯任内阁总理，袁氏率兵入京，并用出征名义，将禁卫军调出北京，于是满清皇室命运由袁氏掌握。11月3日，清政府公布了《十九信条》。
1912年1月1日，革命党人在南京成立中华民国临时政府。袁世凯胁迫清帝退位。2月12日，隆裕太后临朝称制，颁布诏书，宣统帝溥仪退位，清朝灭亡。
