《马关条约》的签订及列强瓜分中国的危机,极大地震动了各个阶级、阶层,促进了中国人民爱国意识的觉醒。当议和条件传出后,举国上下强烈反对,主战派官吏纷纷上奏,谴责李鸿章媚敌误国,要求拒签条约。当时,正在北京举行会试的各省举人集会,由康有为起草上皇帝书,提出“拒和、迁都、练兵、变法”,签名的举人有一千三百余人,掀起了反对投降的巨大运动。这就是著名的“公车上书”。台湾人民闻知割弃台湾的消息更是悲愤交集,誓不愿做亡国奴。日军在台湾登陆,台湾军民激烈抵抗,在孤悬海外、饷械俱缺的情况下,和优势日军战斗拼搏。
继“公车上书”之后,康有为又给光绪帝(即清德宗载)多次上书,建议变法。同时,在北京创办《中外纪闻》,设立强学会,进行宣传鼓动,团聚了一批维新志士,争取了光绪皇帝及帝党官僚翁同龢等的同情和支持。强学会因遭顽固派的嫉恨而被查禁,但变法维新的思潮汹涌激荡,一发而不可阻遏。维新运动的主要代表康有为、严复、梁启超、谭嗣同等,大力宣传变法的必要性和迫切性。在其倡导和组织下,各地纷纷成立学会,开办学堂,出版报纸。甲午战后四年内,国内设立的学会、学堂、报馆、书局共三百多处。光绪二十四年(1898)初,康有为等又在北京组织保国会,以“保国、保种、保教”为号召,联络和组织知识分子、中下级官吏,经常集会演说,痛陈国难当头,形势危急,激发人们关心国家命运的热情。各省旅京人士也纷纷组织保滇会、保浙会、保川会。通过这些团体和一系列活动,变法思想和救亡运动相结合,并迅速发展,从宣传和组织阶段进入实际行动阶段。
光绪帝看到了康有为的上书,表示赞赏。康有为又向皇帝上《应诏统筹全局折》(第六次上书),指出“变则能全,不变则亡,全变则强,小变仍亡”,建议皇帝大誓群臣,开制度局,许天下人上书。又进呈自己撰写的《日本明治变政记》、《俄彼得变政记》,要求光绪奋发振作,运用君权,排除阻挠,效法日本、俄国,实行改革。光绪二十四年四月二十三(1898年6月11日),光绪帝下“明定国是”诏书,宣布变法,并召见康有为、梁启超等询问变法的步骤和方法派康在总理衙门上行走,梁办理译书局后来又任用谭嗣同、刘光第、杨锐、林旭为军机章京。康有为和其他人递了许多奏折,提出一系列变法建议。光绪帝根据这些建议,颁布改革的诏令,主要是:发展经济,保护农工商业,设立农工商局,提倡私人办实业,奖励发明创造改革财政制度,编制国家预算开放言路,鼓励创办报纸,允许士民上书言事精简官僚机构,裁汰冗员改革科举制度,废除八股,北京创办京师大学堂,各省广设学堂,提倡西学,翻译书籍选派出国留学生改革军制,士兵改练洋操。这种改革有利于资本主义的发展,但并未根本改革封建专制制度,甚至为了减少变法的阻力,维新派过去宣传的设议院、开国会、定宪法等主张,在百日维新期间也并未提出过。就是这种不彻底的改良措施,也遭到以慈禧太后为首的顽固势力的反对。早在百日维新之初,慈禧就迫使光绪帝罢免翁同龢,以孤立皇帝。又命自己的亲信荣禄为直隶总督,掌握兵权。百日维新期间,大部分大臣和督抚把变法上谕束之高阁,拒不执行。维新派和守旧派的冲突愈演愈烈。京师盛传守旧派要发动政变,光绪帝屡遭慈禧太后的训斥,处在朝不保夕的危境中。帝党官僚和维新派并无实力,一筹莫展,寄希望于正在小站练兵的袁世凯。光绪帝召见袁,升他为侍郎。谭嗣同夜间访袁,劝他举兵勤王,驱除旧党,支持变法。袁世凯向旧党告密。八月初六,慈禧太后发动政变,囚禁光绪,自己出面训政,废止新政,并下令捉拿康有为、梁启超。康梁逃往日本。谭嗣同、刘光第、杨锐、林旭、杨深秀、康广仁被捕处死。其他维新派和拥护变法的官吏,或被遣戍,或被革职。历时一百零三天的戊戌变法宣告失败。