武昌起义后，湖北军政府便以“首义”的资格向其他各独立省份发出筹建全国临时政府的通电，而上海、江浙都督在两天后也提出了类似的提议，并电邀各省代表来沪商谈。由于革命阵营一下子出现了两个声音，上海方面为尊重武昌首功，同意了在武昌会议的通电。
不料各省代表陆续抵达武昌后，袁世凯指挥的北洋军也已经大兵压境。10月27日，清廷将督师无功的陆军大臣荫昌召回后，袁世凯被任命为钦差大臣前往督办湖北剿抚事宜，并授予统一指挥前线水陆各军的大权。
尽管军权到手，但袁世凯仍旧未置可否，不肯即刻出山。两天后，山西又爆发起义，宣布独立，而驻扎滦州的新军第二十镇统制张绍曾联合第二混成协统领蓝天蔚联合电奏清廷，提出“速开国会、改定宪法、组织责任内阁、皇族永远不得充任内阁总理大臣和国务大臣、国事犯之党人一律特赦擢用”等12条要求，并公然致电南方的革命党，表示自己断不会督师南下与革命军作战。
原来，清廷本打算在北方举行秋操，而一些新军将领如第六镇统制吴禄贞、第廿镇统制张绍曾、第二混成协协统蓝天蔚等人却秘密决议，打算乘秋操时以实弹射击，先将忠于清廷的禁卫军击溃，然后趁势攻入北京。清廷得知这个消息后，慌忙将秋操计划取消。武昌起义后，驻滦州的第廿镇统制张绍曾将运往前线的大批军火截留，并联合第三镇协统卢永祥、第二混成协协统蓝天蔚、第卅九协协统伍禄祯等打电报向清政府提出12项要求。
“滦州兵谏”无疑是后院着火，令清廷惊恐万状，因为滦州和北京近在咫尺，一旦倒戈，后果不堪设想。在各方面的压力下，清廷在10月30日以极快的速度颁发了四道谕旨：一是罪己诏，皇上承认自己“用人无方，施治寡术”，并誓行宪政；二是迅速起草宪法；三是取消皇族内阁，亲贵不得充任国务大臣；四是赦免戊戌变法以来的所有政治犯。而资政院也不敢怠慢，他们在四天之内便把宪法信条十九条制定上奏，而清廷则在当天就加以颁布，并宣布择期在太庙宣誓，以资信守。
眼见火候已到，袁世凯也就不再装腔作势，他在30日当天便从彰德启程南下，31日抵达信阳同荫昌完成交接，11月1日便进驻孝感，正式接管了军权。荫昌在同袁世凯交接后如释重负，随即便乐颠颠的跑回了北京。
袁世凯的旧部听说袁世凯已经出山，为迎接老首长的到来，随后便对汉口发起猛攻，迫使革命军退出汉口外围。在随后的几天里，北洋军前敌总指挥冯国璋竟然下令纵火助攻，将原本繁华的汉口烧成一片焦土。在隆隆炮声和连夜大火中，百姓携家带口，狼狈逃窜，情状极惨。
11月1日，北洋军攻下汉口，并蓄势进攻汉阳。就在这天，清廷批准了内阁总理大臣奕劻、协理大臣那桐、徐世昌及国务大臣载泽、载洵、溥伦等人的辞职，并授袁世凯为内阁总理大臣，让他即行来京，组织完全内阁。
据说，袁世凯接到诏旨后放声大笑，这三年多来，他总算是出了心中的一口恶气。不过，袁世凯并不想接受清廷对他的授命，而是等到11月8日资政院按照《宪法信条》正式选举他为内阁总理后，他才于次日带着大批的卫队进京就职。
11月13日，袁世凯到达北京。三天后，由袁世凯组建的新内阁宣布成立，其中民政大臣赵秉钧、陆军大臣王士珍等心腹赫然在榜。正当清廷盼望着袁世凯能尽快剿灭武汉的革命军时，袁世凯却突然不打了。
在袁世凯看来，当时的局势已经不仅仅是武汉一地的问题，而是各省分崩离析的大势；即使能剿灭了武汉的革命军，但其他省份的革命党又如何对付？何况，袁世凯心里也清楚，清廷对他并不信任，一旦渡过难关，自己的命运又将如何呢？如今天赐良机，他也得为自己打算打算。此时的袁世凯已经是百炼成钢，精敏老成，他绝不会轻易的听从清廷的使唤，也不会随意附和革命党的意愿。他要做的，是凭借手里的北洋军从中操控，一方面利用革命军来要挟清廷，另一方面又借清廷的势力来威胁革命军，连哄带吓，既打又拉，将革命军和清廷玩弄于股掌之间。
据说，当时袁世凯曾给他的幕僚们说过这样一个故事，他说：“各位，你们知道拔树的办法吗？专用猛力去拔，是无法把树根拔出来的；过分去扭，树根一定会断折。只有一个方法，就是左右摇撼不已，才能把树根的泥土松动，不必用大力就可以一拔而起。清朝是棵大树，还是两百多年的老树，要想拔这棵又大又老的树木，不是一件容易的事情。闹革命，都是些年轻人，有力气却不懂如何拔树，闹君主立宪的人懂得拔树却没有力气，我今天忽进忽退，就是在摇撼大树，等到泥土已经松动了，大树不久也就会拔出来的。”
事实上，早在袁世凯复出之前，他与革命军之间便已经展开接触，当时黎元洪和黄兴都曾经写信给袁世凯，劝他拥护共和，但由于双方在国体是“共和”还是“君主立宪”的问题上谈不拢，最后只好作罢。回到北京后，袁世凯独辟蹊径，他连续三个晚上约见刚刚释放的同盟会重要成员汪精卫（刺杀摄政王未遂），以间接打开与同盟会接触的孔道。
在汉口被攻下之后，袁世凯又派出了亲信蔡廷干前往武昌与革命党人进行试探。袁世凯之所以要派出蔡廷干去谈判，主要是考虑到蔡廷干曾经是北洋舰队的鱼雷艇管带，与武昌首义的都督黎元洪曾有同袍之谊，但蔡廷干到了武昌后，因为双方立场差异太大，仍旧没有谈拢。
由于谈判久久不见成效，袁世凯又决定采取军事行动，以挫败革命军的士气。11月21日，北洋军向汉阳发起猛攻，尽管革命军有黄兴等人指挥抵御，但终因为实力相差悬殊，汉阳在26日便宣告易手。
在攻下汉阳后，前军指挥冯国璋被清廷授予二等男爵。冯国璋在得到电旨后，激动得热泪盈眶，他对身边的幕僚大声说：“想不到我一个穷小子，现在竟然封了爵了！这实在是天恩高厚，我一定要给朝廷出力效劳！”在高兴之余，冯国璋便打算乘胜将武昌一举拿下，日后也能博得加官进爵、封侯拜相，岂不美哉？于是，冯国璋便派重兵占住龟山，架起机关大炮轰击了三天三夜，正当他想发兵渡江时，袁世凯一纸电报发来，命令暂时停战，这顿时浇了冯国璋一头冷水。他没法理解的是，在士气大振的情况下，为什么不能彻底拿下革命党的地盘建立功勋呢？于是冯国璋一边给袁世凯发电报，说现在“机不可失”、“武昌唾手可得”，一边又下令继续炮击武昌，并无放弃进攻的表示。袁世凯得知后勃然大怒，随后连发七道电报，严令冯国璋立刻停止进攻，随后又将其调回北京，委派另一名亲信段祺瑞为前敌指挥。
袁世凯并不急于武汉的战事，他当时要做的，是先将那些皇族亲贵如载涛和毓朗等人，以“亲贵不得预政”的借口从军咨府等机构中扫地出门；不仅如此，就连摄政王载沣也在袁世凯的压力下，于12月6日交出印信，退回藩邸。以载沣的能力和性格，他倒不如回家抱孩子来得自在。
在取得压倒性优势后，袁世凯又向革命军大抛橄榄枝。这一次，袁世凯请出他的好友、英国公使朱尔典出面调停，于是交战双方再次停战议和。在载沣辞去监国摄政王后，袁世凯掌握了清廷的军政大权，随后他又名正言顺的派出议和代表唐绍仪率各省代表南下谈判。
唐绍仪原本是选派留学美国的幼童，在清廷中断留学事宜后返回国内，后来被派往朝鲜，随后便一直在袁世凯手下任事，并深得袁世凯的信任。南方独立各省则选出伍廷芳为议和代表，伍廷芳早年曾留学英国，是中国历史上第一个留洋的法学博士，由他来担任南方代表，双方算是旗鼓相当。
12月12日，唐绍仪等人抵达武昌进行谈判。在会晤黎元洪的时候，唐绍仪透露了袁世凯也有意赞同共和，不过得经过国民会议决议后方可让清廷下台。黎元洪得知后，便将消息告知了正齐集南京的各省代表。在同黎元洪取得谅解后，唐绍仪一行人又在革命党人王正廷、谭人凤等人的陪同下，乘坐“洞庭”号轮船顺江而下，前往上海进行谈判。
12月18日，南北双方代表在上海公共租界议事厅开始正式谈判，英、法、德、美、俄、日六国驻上海领事也都作为见证人出席了会议。谈判开始后，双方先就全面停战问题展开了激烈的争论，最终达成了一致。
对于政体问题，伍廷芳首先提出，如今全国人民都向往共和，因此赞成共和是谈判的前提；而唐绍仪表示，袁世凯并不反对共和，但必须召开国民大会（话虽有理，但实难操作），政体应取决于民意。双方各持一词，不肯让步。
实际上，袁世凯最初是希望保留清室，他认为虚君制下的君主立宪比较适合中国国情（如同英国），这样既照顾了清廷的面子，又满足了革命党的要求，而自己又从中掌握了大权，这是他最希望达成的谈判结果。但是，南方代表坚决反对保留清室，他们声称，如果能废除帝制，革命军可以推举袁世凯为大总统，但前提是他必须拥护共和，放弃君主立宪的主张。总而言之一句话，清帝必须退位。但话说回来，革命党不明白的是，废除皇帝不等于废除专制，不废除皇帝也不等于就是保留专制，譬如英国等西欧国家，他们保留了皇帝，但实行的君主立宪制同样是民主国家；相反，把矛头和火力集中于朝中的那个小皇帝，反而会误导了真正该变革的地方。
对于南方代表要求清帝公开下台的要求，袁世凯也很是为难。从他的心理上来说，他个人虽然希望当上民国大总统，但也不想落下欺负孤儿寡母的骂名，毕竟袁家在清朝三代为官，也不能把事情做绝了；假如能够通过国民大会的形式、以国民公意作为台阶，那就从容多了……但这事不好办哪。
在谈判过程中，南京被江浙联军攻下，原聚集在武昌的独立各省代表迁到南京，也在开始着手筹备临时革命政府，但由于各省革命党派系林立，无人可以服众，一时间相互纷争，临时革命政府竟然无法出台。正当袁世凯还在运筹帷幄、为政体问题大伤脑筋，而革命军阵营为推选领袖而烦恼时，此时海外归来一人，正好将问题迎刃而解。
此人便是孙中山。