六月十六日起，慈禧太后召集大臣，连续四天举行御前会议，主剿主抚两派争执不下。权衡利弊，慈禧太后决定宣战，“大张挞伐，一决雌雄。”但是，“宣战上谕”内容极其含糊，令有些属下不知所措。同时，慈禧又面谕李鸿章，让他去向各国保证对义和团要“设法相机自惩办。”由此，义和团受到内外夹困。
正在朝廷举行御前会议期间，联军以朝廷当局“并不倾力剿办”义和团为借口，炮轰大沽口炮台，并迅速将其占领。随后又水陆并进，进逼天津，义和团与之顽强作战，双方激战一个月之久，此时聂士成的部队加入了反抗联军的战斗。义和团曾一度占领了紫竹林租界。在激战中，联军投入上万人的兵力，而清军主力却按兵不动，致使义和团力单难支。七月十四日，天津被联军攻破。与此同时，北京义和团向东交民巷使馆发起进攻，相继烧毁了比利时、奥地利、荷兰、意大利四国公使馆，连续围困各使馆五十六天。八国联军攻陷天津后，于八月初向北京进攻，遭到义和团的阻击，但清军却节节败退，致使联军前进速度很快。八月十四日，联军攻占北京，慈禧太后率王公大臣仓皇出逃，义和团被迫退出北京，在八国联军的镇压下，义和团运动终遭失败。
《辛丑条约》的签订
光绪二十六年（1900年）八月十四日，八国联军占据北京后，他们之间的矛盾日趋激化，形成英、俄两国争霸中国的局面。沙俄为求得清政府对它独占东北的承认，首先表示“认皇太后为合例”政府，李鸿章为议和全权代表，主张各国军队撤出北京，开始议和。沙俄独占东北的阴谋，遭到各国的反对。英国不承认李鸿章为议和代表，反对联军从北京撤退，声称要等“中国立有合例政府才可开议”。德国在联军占据北京后继续调兵，企图以武力攻占烟台，进而抢占山东全省，并提出惩办西太后，用以恫吓清政府，以攫取更大的利益。日本是后起的强国，侵略中国时派兵最多，他与俄国争夺中国东北有矛盾，所以支持英国的主张。法国企图吞并云南，对英国在两广的扩张极为不满，所以支持俄国以抑制英国。美国为防止别国趁机强占中国更多的地盘，对自己不利，又第二次提出“门户开放”政策，主张“保持中国的领土和行政的完整”，维持现在的西太后为首的清政府，实际上是要求对中国建立列强共管的局面。这样，经过长期反复斗争、妥协、协商，最后美国“门户开放”政策逐渐被各国所接受。
十月四日，法国提出谈判的六项条件：（一）惩办各国公使提出的罪魁祸首；（二）禁止运入军火；（三）给予各个国家、社团和个人的公平的赔偿；（四）各国在驻北京使馆设立永久性的卫队；（五）拆毁大沽口炮台；（六）在北京至大沽口的道路线上选择两三处据点，实行军事占领。十月十五日议和谈判开始后，奕劻和李鸿章向各国代表发出一份同文照会，提出了一个“我们建议的初步和约”草案五款：第一，中国承认围攻使馆是违反国际公法，它已经认罪，并且保证以后不再发生类似事件。第二，中国承担对各国偿付赔款的责任。第三，中国同意根据各国的要求，重新订立通商条约。第四，联军交还总理衙门机关和中国档案。第五，和议开始后应立即宣布停战。各国公使对中国的议和草案断然拒绝，并蛮横地斥之为“狂妄”，表示在列强之间达成协议之前，不能和中国代表进行谈判。
各国代表在法国提出的六项谈判条件基础上，反复磋商，最后拟定了“议和大纲”十二条。此大纲基本上包括了后来正式和约的内容。十二月二十四日，外交团以照会形式，将“议和大纲”十二条交给清政府议和代表奕劻、李鸿章，转达西安，并声称：所列全部条款，都是“无可更改”的。李鸿章为了保全西太后的地位，在谈判过程中，奔走于列强公使间，特别请沙俄从中斡旋。他和俄国公使格尔思签订了《天津俄租界议定书》，承认俄国强占租界合法，甚至准备以东北主权作交易。在沙俄坚持下，列强终于同意用苛刻的条件换取对西太后的谅解。逃到西安的西太后惧列强以首祸议己，常惊惶不安。当她接阅“议和大纲”之后，如得免罪赦书，说：“今兹议约，不侵我权，不割我土地”，立即以“警念宗庙社稷，关系至重，不得不委屈求全”为词，于十二月二十七日电复奕劻、李鸿章：“所有十二条大纲，应即照允”。此后，各国在强迫清政府惩办祸首和勒索最大限度赔款及保证上，又展开了长达九个月的争论，直至和约内容已经基本确定之后，列强才开始同中国全权代表商谈余下的一些细节问题。
光绪二十七年（1901年）九月七日，清政府全权代表奕劻、李鸿章与英、美、俄、德、日、奥、法、意、西、荷、比等十一国在北京签订了《辛丑条约》，即《辛丑议定书》或《辛丑各国和约》十二款，附件十九件。
主要内容是：
一、派头等专使到德国谢罪，在德国公使被杀的地方树立纪念碑。
二、惩办支持或协助过义和团运动的官吏，凡义和团战斗过的城镇和农村，一律停止文、武各等考试五年。以后凡民间产生反帝斗争组织，地方官吏必须严加惩办。对镇压不力的官吏要“一概革职，永不叙用。”
三、派官员为专使到日本谢罪。
四、外国人的坟墓被挖掘及损坏的地方，要立“涤垢雪侮”之碑。
五、两年内禁止军火及为制造军火的各种器材进口。
六、赔款四亿五千万两。此款分三十九年付清，本息合计九亿八千万两。英规定以关余、盐余（即每年关税、盐税在分别归还外债后的剩余部分）和常关（即清政府在水陆交通要道和商品集散地设立的税关）三项收入，作为担保。
七、划定外国使馆区，各国可以在使馆区内驻兵。
八、削平大沽炮台及大沽到北京沿线的所有炮台。
九、从北京到山海关沿线的十二个战略要地，由外国人驻兵驻守。
十、不准中国人民建立反对外国列强的组织，违者处斩，各地官员在自己管辖范围内如发现有“伤害”外国人的事件发生，必须立即镇压。否则即行革职，永不叙用。
十一、修改过去所订的各国认为需要修改的条约。
十二、把总理各国事务衙门改为外务部，列六部之首。
《辛丑条约》的签订，将外国列强与清政府的关系完全确定下来，公使团成为清政府的“太上皇”，清政府完全成了“洋人的朝廷”。标志着中国完全沦为半殖民地半封建社会。
中国同盟会成立
二十世纪初，各种反清的革命小团体在国内纷纷建立起来。这些革命小团体，大多都互不联合，各自为政，缺乏明确而完备的纲领，没有严密的组织。为了便于“召集同志，合成大团，以图早日发动”，完成革命任务，革命党人已经意识到必须将这些分散的、带有地方性的革命力量尽量联合起来，组成一个全国性的统一的革命组织。
光绪三十一年（1905年）夏，孙中山由欧洲前往日本。这时的日本东京，已成为中国留日学生从事反清斗争的活动中心，华兴会、光复会、科学补习所等革命团体的一些领导和骨干分子，如黄兴、刘揆一、宋教仁、陈天华等，也先后来到这里。
七月十九日，孙中山到达日本后，经日本友人宫崎寅藏介绍，孙中山认识了华兴会领袖黄兴。孙中山建议兴中会与华兴会联合，共同致力革命，对此黄兴欣然应允。孙中山又约华兴会的重要骨干宋教仁、陈天华在《20世纪之支那》杂志社会面。会见时，孙中山着重强调建立统一的革命组织的重要性，指出：“现今之主义，总以互相联络为要”，而不相联络，各自起事，单独行动，“各国乘而干涉之，则中国必亡无疑矣”。
经过孙中山的积极活动，他所提出的建立统一革命组织的设想，得到了在日本的各革命小团体中大多数人的同意。