英国和俄国为觊觎西藏进行长期争夺。英国侵略军一千多人突然闯过中印边界，于光绪三十年占领拉萨，强迫西藏地方当局签订《拉萨条约》，阴谋把西藏从中国分裂出去。在中国各族人民的强烈反对下，清政府不敢在条约上签字，但以后重订新约，英国仍取得了许多特权。
辛亥革命发生后，帝国主义又趁火打劫。当时，俄国正在胁迫清政府重新修订《伊犁条约》，企图进一步掠夺领土和权利并乘中国局势动荡，干预和侵略蒙古地区，分割中国领土。英国也在藏策划分裂活动，致使中国的边疆危机迭起。辛亥年，即宣统三年（1911），是社会矛盾长期积聚而达到总爆发的一年。八月，爆发了资产阶级民主主义革命。
黄花岗起义和保路运动 以孙中山为首的资产阶级革命派，计划在广州发动更大规模的起义。在条件尚不具备而事机又有泄漏的情况下，同盟会领导人黄兴决心迅速发动起义，冒险一击，时间定于宣统三年三月二十九（1911年4月27日）。届时黄兴仅率一百数十人发难，攻入两广总督督署，随后遇到大批清军的攻击。革命党人以寡敌众，许多人战死或被捕牺牲。其遗骨合葬于黄花岗，故这次起义称“黄花岗起义”。
黄花岗起义刚刚被镇压，湖南、湖北、广东、四川四省广大人民以及资产阶级、地方绅商，为反对清政府掠夺商民路权，擅自把粤汉、川汉铁路权拍卖给英美法德四国银行团，又掀起了保路风潮。四川保路运动发展尤其迅速，超出了立宪派“文明争路”的范围。成都和全省许多城镇一齐罢市，并提出不纳粮税、不认外债等。清政府决定武力镇压，派端方带兵入川。总督赵尔丰逮捕保路的领袖多人，并开枪击毙游行群众数十人。四川各地的同盟会员和哥老会员纷纷组织保路同志军，筹划起义，把合法的保路运动发展为反对清朝的武装斗争。各路同志军从四面八方围攻成都，声势浩大。清政府急忙从湖北调兵入川，湖北形势亦发生动荡。
四川保路运动为武汉革命党人发动起义创造了有利条件，武汉地区的文学社、共进会等团体，平日在新军中宣传革命、发展组织，因而在军队中有深厚的基础，许多士兵和下级军官参加革命组织。
武昌起义 宣统三年八月十九（1911年10月10日）夜间，驻在武昌城内外的新军发动起义，攻占总督衙门，清朝官吏遁逃。但当时革命派的重要领导人都不在武汉，起义士兵筹划组成湖北军政府时不懂得保持领导权的重要性，以为需要有名望、有地位的人出来组织政府。于是，清朝高级军官新军协统黎元洪被请出来当都督，立宪派汤化龙当了民政长。
武昌起义在全国范围内产生了巨大影响。首先是湖南和陕西分别发动起义，树起独立的旗帜。接着，各地革命党人纷纷组织会党、新军起来响应。在短短一个多月时间内，又有江西、山西、云南、浙江、江苏、贵州、安徽、广西、福建、广东、四川、山东等省和上海宣布独立。武昌的革命军与清军相持于汉口、汉阳，江浙的革命军打败清军、克复南京、组织北伐，一时革命风潮大盛，连清朝统治的腹心地区直隶，也发生了滦州的新军起义。
辛亥革命中，孙中山领导的同盟会是领导者和组织者，起义的普遍发动和迅速发展是同盟会长期宣传、组织、筹划的成果。会党和新军是主要的依靠力量。他们反对清朝的态度最坚决，斗争最勇敢。资产阶级立宪派本来并不赞成革命，但在争路、宪政问题上已和清政府产生严重裂痕，起义的普遍发动把他们推向了革命一边。他们的地位很有利，一方面既不是清朝的当权派，容易转身投向革命另一方面，他们有声望，有产业，受到地方上的信任。所以，立宪派这时几乎全都放弃君主立宪的主张，赞成共和政体，并在新政权中占据了重要位置。甚至，有些旧官僚受到周围的压力，看到大势所趋，也不得不附和革命，这样就扩大了革命阵营的声势，使清朝政府陷入众叛亲离的不利处境。但立宪派和旧官僚投向革命，也带来了严重的后果。他们和革命派的思想和目标很不一致，在革命内部争夺权力，形成错综复杂的情况。有的省份，革命派发动起义，建立了革命政权，但立宪派和旧势力通过政变和武力手段，屠杀革命派和群众，篡夺了权力，如湖南、贵州。有的省份，革命派和立宪派并存，立宪派占了优势，以后两派都未能保持权力，一些掌握军队的实力派取而代之，如云南、浙江、四川。有的省份，经过各种势力的斗争，政权落在流氓、政客、军阀手中，如福建、山西。还有的省份，清朝旧官僚投机革命，宣布独立，摇身一变，成为新政权的首领，如江苏、广西、山东。经过一段实力的较量和形势的演变，掌握在革命派手中的尚有上海、广东、江西、安徽等地区。但革命派也在分化蜕变，有些人放弃了革命理想，向着官僚军阀势力靠拢。
武昌起义后，年底，孙中山从海外回国。各省代表齐集南京，推举孙中山为临时大总统，组织南京临时政府。翌年元旦（民国元年1月1日）孙中山宣誓就职，任命临时政府工作人员，颁布除旧布新的各项政令。不久又成立临时参议院，制定了《中华民国临时约法》。
清帝退位 武昌起义敲响了清王朝的丧钟。帝国主义迫于形势，打起了中立的幌子，催促清朝政府起用袁世凯。北洋军队的将领都是袁的心腹，要调动他们抗拒革命，非袁不可。清政府只好解散皇族内阁，请袁世凯出山，任命他为内阁总理大臣，向他交出军政大权。袁世凯以帝国主义为后盾，挟北洋军队的实力，一面利用革命声威，恫吓清政府，逼迫满族亲贵交出权力一面又向革命派威胁利诱，施加压力，迫使就范。袁世凯指挥北洋军进攻武汉时，同盟会领袖黄兴率领革命军英勇抗击，但事权不一，力量悬殊，战斗失利。北洋军占领汉口、汉阳，炮轰武昌。经过帝国主义的撮合，袁世凯又和革命阵营试探和谈。早在孙中山回国以前，南北和谈已在上海进行，双方就停战、国体、召开国民会议等进行讨论。帝国主义支持袁世凯，压迫革命派妥协。立宪派和有的同盟会员也向袁世凯靠拢，表示如果清帝退位，将拥护袁出任第一任大总统。孙中山回国后，虽然反对妥协，积极主张北伐，组织了各路北伐军，但各军未经训练，编制互异，指挥不灵，遭到各方面反对和掣肘。帝国主义拒绝承认南京临时革命政府，扣留海关税收各省军政府新建，供应浩繁，革命政权因此陷入严重的财政危机。立宪派和一部分同盟会员则指责非难孙中山等的革命主张，致使北伐无法进行。孙中山面对革命阵营的涣散状态和南北议和的既成事实，也无能为力，只得同意让步。他表示如果清帝退位，宣布共和，自己即辞去职务，可另选袁世凯为正式大总统。袁世凯在得到革命派出让政权的确切保证后，便向隆裕太后上奏，声称自己的北洋军队已无力镇压革命，保卫京畿，请召开皇族亲贵会议，速定方针。他自己则不再入朝，只派心腹催迫清帝退位。隆裕太后召开多次御前会议，争论激烈。一部分满族亲贵态度顽固，反对退位，组成宗社党，指责袁世凯“蔑视纲常”，“居心更不可问”，主张和南方革命军决战，袁世凯唆使段祺瑞等数十名前线北洋将领致电清政府，要求实行共和政体，斥责皇族亲贵“败坏大局”。各地官吏迎合袁的意图，纷纷电奏，主张共和。宗社党本无实力，其首领良弼此时被革命党人彭家珍炸死，亲贵们吓得纷纷逃到天津租界和大连、青岛。民国元年二月十二日，隆裕太后带着宣统小皇帝举行清王朝最后一次朝见仪式，接受优待皇室的条件，发布退位诏。统治中国268年的清王朝宣告灭亡。