光绪二十四年四月二十三日（1898年6月11日），光绪皇帝颁布命令，宣布变法。5天后，他在颐和园召见了康有为。康有为说：“皇上要变法，就必须要修改制度和法律，否则只能是变事不变法。”皇帝点了点头，后又长长叹了口气说：“我处处受人牵制，哪能想干什么就干什么！”康有为深知皇帝的处境，就说：“皇上可以拣能办到的去办。虽然不能全面变法，但也要做几件挽救中国的大事才好。”接着，光绪皇帝任命康有为为总理衙门章京，又命梁启超负责办理大学堂和主持译书局。
变法开始后，一份接一份诏书向全国颁布，因为这一年是旧历戊戌年，所以这次变法又叫“戊戌变法”。变法涉及政治、军事、经济和文化教育等多方面，内容主要有：撤除或合并无事可办的闲散衙门，裁减多余人员；废除旗人的寄生特权；设立农工商局，奖励农工商业；改革财政制度，办国家银行，编制预决算；修建铁路，开采矿产，兴办邮政；裁汰练营兵将，用新方法训练军队；废除八股，改革科举制度；开办京师大学堂，设立新式中学校；奖励发明创造和著作；提倡广开言路，准许自由办报刊和上书建议；等等。这些措施虽然没有一件提到清朝中央政府的改革，但是它带来了除旧变新的气象。
变法初始，没有触犯慈禧的利益，因而在光绪皇帝请示她时，她只说：“只要你不丢了祖宗牌位，不剪辫子，我就不管你的事。”但此后，光绪皇帝接二连三颁布新法，慈禧感觉她的权力已受到威胁，于是便决定出面干涉了。
为了防止维新派利用变法掌握大权，也防备光绪皇帝利用变法把各省实力人物拉过去，慈禧逼着光绪皇帝连着下了三道命令：一是罢了翁同龢的官；二是让新任命的二品以上的官面见太后谢恩；三是派慈禧心腹荣禄当直隶总督，掌握天津一带的兵权。这样慈禧就把用人大权和兵权掌握了。
各地守旧派见大权落入慈禧手中，便不把皇帝放在眼里。七月中旬，光绪见形势不好，又大着胆子下了三道命令：一是裁减了一些衙门和官员；二是把违抗新法的礼部尚书怀塔布等人撤职；三是授维新派人士谭嗣同、林旭、刘光第、杨锐四个人四品官衔，让他们在军机处审阅有关变法奏折，草拟诏书。此举惹恼了慈禧。当其心腹怀塔布等人去向她哭诉皇帝昏庸无道、任用小人、还撤了他们职时，慈禧气得脸色发青，心中盘算着要罢黜光绪皇位。
当光绪皇帝觉察慈禧意图时，立刻写了一封密诏让杨锐送交康有为他们。杨锐出来打开密诏一看，上面写着：“我的皇位可能保不住了。你们要赶快想出妥善的办法搭救。”杨锐知道这事关重大，但他对变法本来就态度不够鲜明，一时犹豫了起来，没有马上把密诏送出去。直到光绪皇帝八月初二又写了一封密诏交给林旭，这两份密诏才交到康有为和谭嗣同等人手里。第二份密诏上写着：“形势已经大变，康有为等要立即出京。你们要爱惜身体，将来才能为国办大事，建功立业，也不负我的希望了！”康有为说：“要解救皇帝，只有除掉荣禄。听说皇帝召见袁世凯了，他现在还在北京。”谭嗣同立即说：“我去找他！”
袁世凯是荣禄手下的新建陆军首领，他是个心计多端、善于见风使舵的人。
八月初三，谭嗣同试探问：“你对皇帝印象怎样？”袁世凯说：“当今皇上是从未有过的贤明君主。”谭嗣同遂不再犹豫，诚恳地说：“现在皇帝大难临头，只有你有能力救他。”袁世凯正颜厉色地说：“营救皇上，我也有责任呀！如有用到我的地方，只管说，我万死不辞！”谭嗣同说：“只有杀掉荣禄。”袁世凯说：“杀荣禄就像杀一条狗一样，有什么难的？”谭嗣同放心地走了，但是袁世凯明白掌权的还是太后和她的心腹，他相信这次争斗将是慈禧占上风，于是便向荣禄告了密。荣禄听后脸色骤变，立即去颐和园将情况禀报慈禧。慈禧听了冷笑一声说：“哼！他还没那么大能耐，明天我就回城！”
八月初六，慈禧带人搜查了皇帝住处，叫手下将皇帝的一切文书全部拿走了，并对大臣们说：“皇上得了病，今后不能再理事。我虽老了，也没办法，只好临朝听政了。”接着又命令逮捕维新派人士和官员，并把光绪皇帝带到瀛台幽禁起来。
新变法自此失败。这次变法从宣布变法到变法失败仅持续了103天，因此又叫“百日维新”。