光绪二十六年（1900）四、五月间，为了镇压义和团运动，各国纷纷将战舰集结到天津大沽，遂派遣一批批海军陆战队登陆，进入在紫竹林租界。各国联军进入租界后，即与租界地内武装起来的人员相配合，以租界为据点，不断地攻击和枪杀义和团民和当地民众。五月二十一日，八国联军占据大沽炮台后，义和团和部分清军立即分数路围攻紫竹林租界，进行反击。联军为了控制海河，企图占领河东武备学堂，学堂内爱国学生奋起抵抗，联军久攻不下，放火焚烧房屋，使储藏军火爆炸，数十名学生壮烈牺牲。义和团闻讯赶到，经战斗，迫使联军退回租界。五月二十四日，二千余联军从塘沽开往紫竹林增援。义和团在其途经的浮桥两端截击，打死打伤联军近百名，其中包括一名德国将军。攻打紫竹林的战斗中，以老龙头火车站战场最为激烈。该站地处交通枢纽，是租界北面的门户，有俄军一千七百余人驻守。天津义和团著名首领曹福田率数千团民及清军，对老龙头车站发起猛攻，在义和团潮水般的冲击下，打得侵略军“皆高挂白旗，以示不战”。但曹福田仍率团民攻打不休，西方记者云：俄军“竟死伤有五百名之多”。六月初一日，曹福田给租界联军下了道战书，指出天津市内为烟稠密，交战伤及百姓；而天津东郊“有旷野，堪作战场”，要求侵略军“定准战期，雌雄立见”。翌日，义和团著名首领张德成率“天下第一团”进入天津。六月初三日，即投入攻打紫竹林，激战数小时，一度占领火车站。六月初六日，张德成又率团从马家口冒死猛攻租界。为冲破侵略军的地雷封锁，张大摆“火牛阵”。团民以火牛开路，冲入租界区，杀死杀伤许多侵略军。直到六月十八日天津失陷，义和团和清军围打紫竹林的战斗整整持续了一个月，毙伤大量联军，使得侵略者“狼狈不堪”，“相对而泣”。

光绪二十六年（1900）五月上旬，开进天津租界内的各国联军已逾二千人。五月十一日前后，各国驻华公使被授予武力镇压义和团全权。他们立即要求在津的各国部队向北京进发。五月十三日，八国联军正式组成后，制定了夺据天津，由铁路进犯北京的计划。次日，联军中统帅英军中将西摩率联军二千余人，分三批由天津乘火车北进。消息传到北京，董福祥率领的清兵甘军迅速控制了北京车站，准备迎击联军。十五日，前往火车站迎接联军的日本使馆书记官杉山彬，在永定门外被甘军射杀。在联军开往北京的途中，沿铁路线的义和团及民众破坏了铁路，随处拦击侵略者。联军只得边与义和团及民众边修路行进。第一天只走了四十多公里，第二天走了十六公里，第三天则进军不过五公里。当联军到达廊坊时，被蜂拥而来的义和团及民众包围。这些团民和民众直扑联军，英勇无比，其中多数为少年，联军开枪射击，团众死亡惨重，但仍前仆后继。附近村庄团民闻枪声纷纷赴往战场，使联军被团团围困在廊坊。十八日，联军突围北进，团民则继续围堵，奋不顾身，直逼火车。他们面对来福枪和机关枪的扫射，毫无惧色，勇猛前冲。同日下午，义和团又猛攻京津路上已被联军占据的落（伐土上下结构）车站，迫使西摩派部分联军回援。这一路联军被包围在廊坊和杨村之间，前后两端的铁路都被拆毁，火车无法行进。联军进退失据，供应断绝。二十日，西摩率领部分联军退到杨村，企图改由运河水路北犯。二十二日，数千义和团团民和二千余甘军将士向廊坊的联军发起猛攻，激战两个多小时，毙伤侵略者五十四人，残余之敌被迫全部退至杨村。当日夜晚，义和团和甘军袭击杨村，联军又伤亡近四十人。在义和团和甘军的围击下，联军“进京之路，水陆俱穷”。二十三日，西摩无力北犯，遂率部从杨村由水路逃往天津，沿途继续遭到义和团和民众的袭扰和打击，伤亡惨重。二十七日，联军退至西沽，夺占武库，随即又被清军和义和团围住。直到三十日，大队联军赶到，才使被围的联军退回天津。这一战被称为廊坊之战的战役，联军被击毙六十二人，伤二百二十八人。事后，联军统帅西摩心有余悸地说：“义和团所有设为西式枪炮，则所率联军必全体覆没”。

光绪二十七年（1901），留学日本的中国留学生已逾千人，留学生中遂酝酿组建中国留学生会馆，以便联络感情，结成团体。但由于经费无着，筹建之事提起旋辍。光绪二十八年（1902）正月初三日，清政府驻日公使蔡钧在东京九段坂偕行社大宴中国留学生，出席学生二百七十四人，觥筹交错之间再次提出成立留学生会馆事，并请蔡钧资助，蔡钧接受了学生的申请书，并当即同意。于是，与会者全体议决举蔡钧为会馆总长，留学生监督钱恂为会馆副长，还推举了会馆章程起草员。二月初七日，留学生在东京锦辉馆召开大会，会议会馆章程，选举了十二名会馆主要工作人员。章程共分五节，主要内容是定名为清国留学生会馆，宗旨为“联络情谊，交换知识”，并规定了职员人数、选举办法、经费筹集。二月二十一日，在会馆所在地东京神田区骏河台铃木町十八番地，召开了会馆成立大会，并宣布正式开馆。会馆干事范源濂致开馆辞，郑重宣布清国留学生会馆成立。从此，中国留日学生有了民主自治的团结核心，该组织对内有约束中国留学生纪律的责任，对外有代表留学生争取合法权利的义务。

光绪二十七年（1901）七月二十五日，清政府全权谈判大臣奕劻、李鸿章，与英、美、俄、德、日、法、意奥、西、荷、比十一国公使在北京签订《辛丑条约》。《辛丑条约》共十二款，另有十九个附件。主要内容有：一、赔款四亿五千万两白银，以关税、盐税和常关税作担保，分三十九年还清，年息四厘，本息合计白银九亿八千余万两，被称为“庚子赔款”。二、在北京东交民巷设立使馆区，界内不准中国人居住，由各国派兵驻守。三、拆除大沽炮台和北京至大沽沿途的炮台；天津周围二十里内，不得驻扎中国军队；各国派兵驻守北京和北京至山海关沿线十二个战略要地。四、清政府在各地颁布上谕两年：“永禁或设或入与诸国仇敌之会，违者毕斩”；各省官吏必须保护外国人，否则即行革职，永不叙用，惩处祸首诸臣将；有外国人“被虐”“被杀”地区，“停止文武各等考试五年”。五、清政府允将各个通商条约中，诸国视为应行商改之处，其他应办的通商事项，“均行议商”。六、将总理各国事务衙门改为外务部，“班列六部之前”。七、清政府分派诸王大臣赴德、日两国“谢罪”；并在德国公使克林德、日本使馆书记生杉山彬被杀处建立牌坊。

清政府宣布实行“新政”后，在外国资本主义列强的要求下，对传统的官制和机构一些形式上的改变。光绪二十七年（1901）六月初九日，清政府宣布撤消总理各国事务衙门，改设外务部。该旨令宣称：“现当重定和约之时，首以邦交为重，一切讲信修睦，尤赖得人而理”，因此对总理各国事务衙门进行改组。外务部“班列六部之前”。派奕劻总理外务部事务，王文韶为会办大臣，瞿鸿礻几为尚书，余寿朋、联芳为右侍郎。

辛丑条约签订后，列强为加强对中国的控制，要求清政府进行所谓“改革”。清政府鉴于国民不满情绪日益高涨，统治日趋不稳，也不得不对传统方式做改弦更张，遂公开表示将实行“新政”。光绪二十七年（1901）三月初三日，清政府下令设立督办政务处，以为推行新政的办事机关。派奕劻、李鸿章、荣禄、王文韶、昆冈、鹿传霖六人为督办政务大臣（后又增派瞿鸿礻几）、刘坤一、张之洞（后又增派袁世凯）遥为参预。政务处下设提调二人，章京若干。该处负责制订新政各项措施，掌管各地官吏奏章及办理全国官制、学校、科举、吏治等事务。光绪三十二年（1906）督办政务处改为会议政务处，次年并入内阁。

1901年1月29日，慈禧太后下诏变法，要“取外国之长”、“去中国之短”。开始实行“新政”。在“新政”推行的最初三年里，比较突出的有三件事。第一是提倡和奖励私人资本办工业。1903年9月，朝廷成立了商部，由前一年曾被派往英国、法国、美国和日本考察的皇亲贵族载振担任尚书，工矿业和铁路都归这一部管理。第二是废除科举考试制度，设立学堂，提倡出国留学。1901年清廷即命各级书院分别改为大学堂、中学堂、小学堂，引进新式教育。1904年1月，张之洞等制定通过了学堂章程，将普通教育分为初等、中等、高级教育，这就是具有近代化性质的“癸卯学制”。从1906年起，停止科举考试，一律从学堂选拔培养人才。中国延续了1000多年的科举考试制度，从此结束。第三是改革政制与军制。1903年12月，清廷成立练兵处，以奕劻总理练兵事务，袁世凯为会办大臣，袁世凯实际掌握了练兵大权。清末新政，在实际操作上是戊戌新政的继续。它是在不触动旧有的封建势力的基础上采取的防危补救措施，从某种程度上讲，它是清廷向西方列强讨好的一种表现。

光绪二十七年（1901）八月二十四日，慈禧太后偕光绪皇帝及文武百官自西安启程返京。当时，“仪卫甚盛，发卒数万人，各省所供献太后私财六七百万，尽辇之而东”，车辆多达三千余乘。他们出潼关，途经洛阳、开封，于十一月二十四日（1902）在直隶正定改乘火车到省城保定。二十八日，慈禧太后等自保定乘火车至北京马家堡车站，遂乘舆经永定门入正阳门还宫。慈禧太后进宫后，随即令人挖掘出逃前埋葬的金玉宝器，因未丧失兴奋异常。十二月九日，慈禧太后接见各国驻华使节。这是她第一次在召见中公开露面，给各国使节以前所未有的礼遇。二十三日，慈禧太后又接见北京公使团的夫人们，并问候曾被义和团围困过的使节夫人。

光绪二十七年（1901）春，直隶广宗县官绅和教士议定“地方赔款”，赔偿当地教会损失京钱二万吊，引起当地民众的义愤。民众推举武举出身的景廷宾（1861－1902）为首领，抵制地方赔款。该年冬季，新知县魏祖德到任后，强令各村每亩摊派赔款捐四十文，再次激起民仇。景廷宾传帖聚众，遂在城郊武装示威，宣称“所有地丁捐款概不缴纳”，赢得全县民众的响应，景所在的东召村成为抗捐运动中心。光绪二十八年（1902）二月，袁世凯派练军前往广宗镇压，炮轰东召村，景率众转移巨鹿县。三月十六日，景廷宾率数千民众在巨鹿厦头村宣布起义，自号“龙团大元帅”，竖起“官逼民反”“扫清灭洋”大旗。起义军迅速扩展到近四万人，多为原义和团团民，转战巨鹿、邢台、唐山、内丘、新河、平乡等县。起义军提出“复仇雪耻”的口号，向洋教士、洋教会发起攻击，在威县处死法国教士，使冀、鲁、豫边区震荡不已。清政府在列强的催逼下调兵遣将前入镇压。袁世凯令段祺瑞、倪嗣冲猛攻起义军。法、德、日等国侵略军六千余人也从北京直赴南宫、冀州助剿。四月初二日，清军围攻起义中心广宗县件只村，村落在炮火中化为焦土，景廷宾等经死战突围。但不久广宗、巨鹿、威县、南宫等处根据地相继陷落，景被迫向山东、河南边境退却。五月，景廷宾在临漳兵败被俘。六月，在威县英勇就义。景死后，余众四散，起义遂告失败。

光绪二十八年（1902）初，英、美、日、葡等国向清政府表示，若中国能参照西方律例，对刑律进行改革，则放弃其领事裁判权。清政府感到“墨守旧章授外人以口实，不如酌加甄采（外国刑律），可收长驾远驭之效”。遂于四月初六日，派刑部右侍郎沈家本、驻美国公使伍廷芳“将一切现行律例，按照交涉情形，参酌各国法律，悉心考订，妥为拟议，务期中外通行，有裨治理”。把修订《大清律例》纳入“新政”范畴。沈家本、伍廷芳受命后，参照西方和日本等国的刑律，将《大清律例》中相互重复，已经停止以及特别残酷的封建判刑条例进行了合并和删除，把充军、流刑、徒刑改为服劳役；废除了凌迟、枭首、戮尺、缘坐、刺字等酷刑；把笞、杖改为处罚金，轻罪禁用刑讯；将虚拟死罪改为流刑、徒刑。光绪三十一年（1906）三月二十日，清政府采纳了沈家本、伍廷芳的部分修订意见，宣布删去《大清律例》中凌迟、枭首、戮尸、刺字等酷刑。随后又颁布“恤刑狱”若干条，“禁止刑讯、拖累、变笞杖”。