到这个程度，载沣只能请袁世凯出山帮忙解决问题。实际上武昌起义后第四天，他就迫于压力宣布重新启用袁世凯。但刚开始只愿意给一个湖广总督的头衔，被袁世凯拒绝。最后还是奕劻主动提出辞职，把内阁总理的位置让给袁世凯，载沣也宣布解散了他的“皇族内阁”，授予袁世凯督师和组阁两项军政大权，袁世凯才正式复出，派兵南下攻打武汉。北洋军先后于11月1日和27日夺取了汉口和汉阳。
夺取汉口汉阳之后，北洋军与武昌的革命军隔江对峙。
但是，没过几天，12月2日，以两江新军第九镇为主体，包括江苏、上海等地革命新军的“江浙联军”夺取了南京，革命形势发生逆转。至此，长江以南的中国全部落入了革命军的控制之下。
南京陷落后的第四天，载沣都宣布辞去摄政王的职位，归隐藩邸。
湖北军政府本来占了“首义”的优势地位，有望在湖北召开国会，基于湖北军政府班子成立新的革命中央政权。但由于武昌形式危急，最终南方各省还是选择了派代表在南京组成临时国会，并成立南京临时政府。
1911年12月29日，各省都督府代表联合会代表在南京召开中华民国临时大总统选举会，选举孙中山为中华民国临时大总统。1912年1月1日，孙中山在南京就任临时大总统。
1912年，也就是中华民国元年。
在任职之前，南方革命力量就已经跟袁世凯谈判。孙中山承诺只要袁世凯同意终结清政府的统治，就可以把大总统的位置让给他。
袁世凯对中华民国大总统的职位并不感兴趣，因为这个政府是革命派建起来的，而他的身份是清政府的内阁总理大臣，跑到革命政府去当总统，掣肘太多且名不正言不顺，为此背叛满清并不划算。他对清廷授予他的权力还比较满意，更何况此时的满洲贵胄们已经无力抗拒他的意志。隆裕太后跟他交过底，只要保留满洲皇位，什么权力都可以让。袁世凯的如意算盘是：制定新的宪法彻底架空皇权，让满洲皇帝变成英国女王一样的象征性君主，大权集中到内阁。再由他本人担任内阁总理，政权兵权在握，号令天下，跟当皇帝、总统没啥区别。这样他就不用丢掉自己举了十多年的“君主立宪”改革大旗，不会给人留下政治两面派的印象，也不会被国人骂为“篡位”的奸臣，在政治上更有利。但要做到这点，就得解散南京临时国会和政府，继续承认清廷的统治合法性。而这是孙中山为代表的革命党人绝对无法接受的。双方根本谈不拢，只能边谈边打。
战线分两个，一个是敌后战场，一个是正面战场。革命党人那时候还不懂得发动群众搞游击战，敌后战场的斗争方式主要就是搞刺杀。1905年清廷五大臣出国考察就在火车站挨了革命党的炸弹，五大臣之一的绍英身受重伤；1907年徐锡麟刺杀了安徽巡抚恩铭；1911年4月温生才刺杀了广州将军孚琦；继任的广州将军凤山没过几个月又被刺杀。南北谈判期间，革命党在北京又搞了两次大的暗杀，一次是1月16日刺杀袁世凯，炸弹在袁世凯的马队中爆炸，炸死了袁世凯的侍卫，但袁本人躲过一劫。第二次是1月26日刺杀满洲皇室成员良弼。这次刺杀成功了，满洲皇族内部反对议和的“宗社党”态度立刻软化。
正面战场主要集中在武汉和南京两个方向。武汉这边，革命军在汉口和汉阳争夺战中损失比较大，被迫退守武昌。但武汉三镇，武昌是核心。汉阳和汉口这两个江北镇防御体系薄弱，从北边攻打也相对容易。北军要渡过长江天险夺取武昌就会面临大得多的困难。关键时刻，清政府派遣海军舰队去协助北洋军攻打武汉。舰队司令萨镇冰在武汉江面上宣布“辞职”，自己坐船跑到了上海，让各舰自己选择立场。最后，舰队整体倒戈支持革命军。这种情况下，北洋军要想短期内打下武昌已经没有可能性，双方处于一种持续隔江对峙的状态。
南京这边，清军江南都督张勋带着从南京逃出来的军队，驻扎在安徽宿州、徐州一带，威胁南京安全。张勋是袁世凯旧部，在山东镇压义和团的帮凶，后来又给慈禧当过御前侍卫，是铁杆的皇帝制度拥护者，坚决反对共和。两江新军第九镇起义之所以没能迅速占领南京，就是因为有张勋这个顽固分子在这里镇着，带领旧式清军和八旗兵坚持抵抗。等到江浙联军齐聚，革命军兵力占据绝对优势之后，他才兵败退走。
当时，革命政府控制的有战斗力的军队主要有三支，一支是武昌的新军；一支是攻克南京的江浙联军；另一支是来自广东的北伐军，是广东军政府派来支援南京的。武昌新军要防御武昌，不能动，南京临时政府也指挥不动他们。剩下能动的就是江浙联军和广东北伐军了。其中广东北伐军火炮弹药比较充足，适合陆地攻坚；江浙联军可以调动上海的商船来运兵，适合从海路进攻。
孙中山和黄兴等革命党同志商议，决定以广东北伐军为主力，加上部分江浙联军，北上攻击张勋部，从徐州进军山东，走陆路去打北京，为南路军；再派蓝天蔚带领江浙联军，从海路坐船前往山东烟台，以烟台为基地渡海攻打辽东半岛，占领满清的老巢沈阳，断绝其逃亡东北负隅顽抗的退路，再南下与南路军一起攻打北京。这是北路军。
1912年，民国元年1月11日，在孙中山宣誓就职临时大总统之后十天，广东北伐军在总司令姚雨平的带领下，正式誓师。“民元北伐”开始。
姚雨平统帅的北伐南路军总共有八千人，武器弹药都是从广东带过来的，有十八门大炮，300多万发步枪子弹和50多万发几枪子弹，实力颇为强劲。
南路军沿途总共跟清军打了三次仗，全部取得胜利。第一次是在安徽北部的固镇攻击张勋部，为民元北伐第一战，逼迫张勋退守宿州，并紧急向北洋军求援；第二仗是2月4号的宿州之战。张勋手下两千人会同北洋第五镇五个营加一个炮兵连四五千人，再加上本地原有的清军约两千人，人数与北伐军相当，防守宿州。经过六个小时的会战，清军全面溃败，死伤上千，张勋放弃宿州逃往徐州。
宿州之战是双方主力的一次决战，清军彻底溃败。张勋经此一败，不敢再提拥护君主制了，赶紧通电声明“支持共和”。北洋各镇见对清廷最忠心的张勋都支持共和了，第五镇主力也被革命军击败，便于2月6号，在攻打武昌的北洋军前线总指挥段祺瑞的带领下，给清廷发电报，再次声明支持共和。袁世凯这才最终决定放弃支持清廷君主立宪，被迫赞成共和。
2月9号，张勋主动派员向北伐军求和，双方同意在“坚持共和”这个原则的基础上进行谈判。北伐军此时斗志昂扬，并不屑于当真与张勋和谈，要求张勋交出徐州、往北撤退一百里，以示谈判诚意，被张勋拒绝。2月11号，北伐军以张勋“假谈判真备战”为由，主动向徐州发动进攻。这是第三次也是最后一次战役。2月12号，张勋再次溃败，逃往济南，徐州光复。
三次战役打下来，北伐军仅阵亡了61人，处于绝对优势地位。[1]
第二路北伐军在蓝天蔚的带领下，于1月16日坐船北上，很快占领了烟台。2月1日夜至2日晨，蓝天蔚指挥北路军主力分别在辽东半岛的貔子窝、花园口、大孤山、安东等处同时强行登陆。蓝天蔚原来是武昌新军的将领，因为有共和革命倾向遭到清廷猜忌，被调往东北。到了东北以后，他继续在东北军民中间发展革命党，很有影响力，对东北的情况也比较熟悉，所以这次北路军由他带领。北路军登陆后，得到了当地民军的积极配合，与清军展开激烈的战斗，清军连遭重创，节节败退。2月4日，清军试图反扑，再次大败。2月6日，北伐军占领重镇瓦房站。2月10日，北伐军占领庄河厅城，基本在辽东半岛站住了脚。
就在南路军准备继续北上攻打济南、北路军准备攻打沈阳的时候，他们收到了袁世凯与南京临时政府达成协议、清帝已经于2月12号宣布退位的消息。
清朝灭亡了。
