1898年5月，恭親王奕訢病死。前面說到過，奕訢在甲午戰敗后被朝廷重新起用，成了領班軍機大臣，但當時光緒帝重用翁同龢，朝中大事皆翁一人主之，奕訢因此知趣不語。不過在奕訢眼中，翁同龢不過是“學而無術”的書呆子，只會上書言事，并非實用經世之才，而光緒帝重用的恰恰都是這班人，所以奕訢對即將開始的變法是持保留態度的，他看好的仍然是李鴻章、張之洞，在其彌留之際，他曾向前來探望的慈禧和光緒極力推薦此二人。

奕訢死后，變法的阻力進一步減小，康有為趁機敦促光緒請求變法，光緒帝也頗有決心的說：“太后若仍不給我事權，我愿退讓此位，不甘作亡國之君。”。1898年6月11日，光緒皇帝頒發“明定國是詔”，正式宣布變法，戊戌變法開始了。隨后，康有為、黃遵憲、譚嗣同、張元濟、梁啟超、楊銳、林旭、劉光第等人被提拔作為皇帝的智囊協助維新。

在“戊戌新政”中，光緒帝先后發出100多道維新諭旨，從政治、經濟、軍事、文教等諸多方面做出了改革，但是，戊戌變法從一開始就觸動了清廷高層的利益集團，變法帶來的沖突一直都存在。雖然光緒的《定國是詔》是經慈禧批準后才發的，但新法剛開始實施就遭到了后黨的竭力反對。6月15日，慈禧迫令光緒帝連下三道諭旨：免去翁同龢的職務；規定今后凡二品以上大臣授新職，都要到太后面前謝恩，這其實是為了保證慈禧能控制朝廷的人事任免權；任命慈禧親信榮祿為直隸總督，統率董福祥甘軍、聶士成武毅軍、袁世凱新建陸軍，即北洋三軍，使慈禧完全控制了京畿地區的軍政大權。

面對嚴峻的局勢，康有為等人建議光緒帝聘請日本明治維新名臣伊藤博文為“客卿”，英國傳教士李提摩太任顧問，以借重日本、英國的勢力；此外，康有為還打算拉拢掌握新軍兵權的袁世凱來對付榮祿。袁世凱早年加入康有為所辦之強學會，表示擁護維新變法，而且他還是榮祿的親信將領之一，他所統帥的北洋三軍中的新建陸軍是當時清軍中的勁旅，袁世凱是以成為軍隊中的實力派，康有為因此向光緒推薦袁世凱，還寫了一道密折交譚嗣同遞上，建議“結袁以備不測”。光緒采納了康有為的建議，連續兩天召見袁世凱，授予他侍郎侯補，專辦練兵事宜，并囑托“此后可與榮祿各辦各事”。袁世凱權衡新舊雙方力量對比，一面感謝光緒帝的“特恩”，一面到禮親王世鐸、慶親王奕劻以及剛毅、裕祿、王文韶、李鴻章等權臣處周旋，探聽口風。

這時，政變形勢已是山雨欲來風滿樓，袁世凱被召進京封侍郎侯補后，榮祿非常緊張，他謊稱英俄在海參崴開戰，大沽口外戰艦云集，借以調動軍隊：調聶士成武毅軍駐天津，調董福祥甘軍移駐北京外圍長辛店，以防袁世凱有變；同時，榮祿還寫信給袁世凱，催促他趕快返回天津。此外，內務府總管大臣立山率親貴旗人、御史楊崇伊、慶親王奕劻、端郡王載漪等相繼赴頤和園，請求慈禧太后訓政。

9月17日，光緒帝命楊銳傳密詔，指示康有為火速離京，赴上海督辦官報，以保存維新力量。18日，康有為等見到密詔，嚎啕大哭，束手無策，最后決定讓譚嗣同去說服袁世凱舉兵勤王。當夜，譚嗣同在法華寺見到袁世凱，譚嗣同說：頑固派策劃趁十月天津閱兵時發動政變，廢黜光緒帝，希望袁兄率兵殺榮祿、除舊黨、圍困頤和園，逼慈禧太后歸政皇帝，如果袁兄不愿，大可拿譚某的頭去榮祿那里請賞。袁世凱聽后慷慨陳辭“但能有益于君國，必當死生以之”，“我殺榮祿，如殺一狗尓”。然而，袁世凱心里清楚，譚嗣同的計劃難度很大，自己的軍隊雖然精銳，但周圍有聶士成、董福祥的軍隊牽制，這二人的軍隊數量遠在自己之上，而且自己的軍隊駐扎在小站，距離北京好幾百里，要長途行軍，突破聶、董二軍阻攔，奔襲頤和園，成功的把握實在太小。所以，袁世凱提出：“天津閱兵時，只要皇帝跑到我營中，下令除奸，我當義不容辭”。同時，袁世凱還提出事情緊迫，自己必須立刻回天津部署。

考慮到慈禧太后可能等不到天津閱兵就要下手，9月20日，康有為被迫離京赴滬，袁世凱亦于當日回到天津，將譚嗣同的計劃向榮祿和盤托出，榮祿得知后大驚失色，急忙要回北京向慈禧太后報告。誰知就在前一天，9月19日，獲知光緒將于20日召見袁世凱和伊藤博文一事的慈禧太后挾持前來請安的光緒皇帝自頤和園回宮，隨即將光緒帝移居瀛臺。20日，在慈禧的嚴密監視下，光緒按原計劃召見了袁世凱及伊藤博文。

9月21日，慈禧太后臨朝，正式宣布“訓政”，下令北京城戒嚴，火車停駛，幽禁光緒帝于瀛臺，廢除新政，逮捕康有為等維新派人士，這就是歷史上著名的“戊戌政變”。這等于說：榮祿還沒來得及向慈禧太后報告譚嗣同等“殺祿圍園”的計劃，慈禧太后就已經在北京發動了政變。

在大搜捕中，康有為因早一日離開北京而免于被捕。當時，康有為正在赴滬的船上，在得知慈禧下令上海官員“一旦抓到康有為即就地正法”的消息后，在英國駐滬總領事白利南的協助下，康有為在抵達吳淞口前便得以脫身，安全來到香港。梁啟超等人在日本人的掩護下化妝出京，由天津乘日艦去了日本。譚嗣同在戊戌政變后多方設法救援光緒帝，而且拒絕了“出走日本”的勸告，他表示：各國變法都是因流血才成功，而中國至今還沒有為變法而流血者，這是國運不昌的原因，我譚嗣同愿做為變法流血的第一人。不久，慈禧得知譚嗣同“殺祿圍園”的計劃，譚嗣同等人相繼被捕。9月28日，譚嗣同、楊銳、林旭、楊深秀、劉光第、康廣仁被殺于北京宣武門外菜市口，時人稱他們為“戊戌六君子”。

從1898年6月11日光緒下詔變法開始，到9月21日慈禧太后發動戊戌政變，戊戌變法前后進行了103天，是以又被稱為“百日維新”。

戊戌變法失敗的原因是多方面的，其中“袁世凱告密”歷來被認為是重要原因之一，但也有人認為袁世凱接到榮祿的命令返回天津后，就被監視起來，沒有回到小站軍營，后來戊戌政變發生，袁世凱嚇得魂飛魄散，以為密謀敗露，是以向榮祿坦白，這才將譚嗣同的計劃和盤托出。所以，戊戌政變的發生并非因袁世凱告密而起，而是慈禧太后單方面發動的——政變在前，告密在后。的確，事實上直到政變發生后數日，慈禧才知道“殺祿圍園”一事，進而下令捉拿譚嗣同。