黃興做了大元帥後，正打算派兵援鄂。忽然聽說清廷任命袁世凱為議和全權大臣，黃興料知馬上就要停戰，因此暫緩發兵。老袁讓尚書唐紹儀做代表，南下議和。唐紹儀奉命趕到漢口，先通過駐漢英國領事轉告黎都督。黎元洪不便拒絕，答應協商，當即雙方暫時停戰。兩人會麵，交換意見，商議了兩天，黎都督說黃興在上海已是大元帥，一切取決於黃元帥，應當在上海開會商議。於是唐紹儀又從漢口乘輪趕往上海，當時上海各代表已推舉博士伍廷芳為外交部長，議和之事也委托他主持。會議地點定在上海英租界的市政廳。兩邊列座，除兩大代表外，還有幾名參讚。晤談後，各取委任書交換翻閱，互驗屬實之後討論議和之事。商議到四點多鍾，伍代表提出四件事：一，清帝退位；二，改行民主政體；三，每年給清帝一定錢款；四，體恤旗民。唐代表一瞧這四條不便立即答應，便說須致電內閣，才能定奪，當下散會。
你想“清帝退位”四字，簡直是要將清室河山歸還民國，清廷的王公大臣們怎麼肯應允？袁大臣自然不能代為答應，想嚴詞拒絕，又怕導致決裂，弄得戰禍綿延，也不是個辦法。想了又想，隻好權衡君主、民主兩大問題的利害關係，又致電唐代表，令他再好好磋商。唐紹儀於是又約伍廷芳協商了兩次，伍廷芳堅持隻有擁立民主政體，才可以休兵，弄得好幾次差點決裂。幸虧德國領事出麵調停，兩代表才又繼續磋商。當時，山東都督孫寶琦取消獨立，山西省城太原府又被清軍占領。清廷這方麵似乎有些起色。不久，革命黨大首領孫文航海歸來，上海的民軍代表個個歡迎，舞蹈聲、喧呼聲與吳淞江的水聲相應，熱鬧得不得了。過了兩三天，各代表馬上召開會議，投票選舉大總統。開箱後，孫文的票數最多，當選為大總統。然後又選舉出副總統黎元洪。眾人歡呼了三聲“中華共和萬歲”，然後由各代表致電各處，於辛亥年十一月十三日，即西曆一千九百一十二年一月一號，中華臨時政府在上海組成，建號中華民國，並以這天為民國元年元月元日。
孫文赴南京受任，火車上麵插滿國旗，軍隊林立兩旁，專門送孫總統上車。從上海到南京，每到一站，兩旁都列隊歡呼萬歲。中午，火車抵達南京，國旗招展，軍樂悠揚，政、學、軍、商各界都來站迎接。駐寧各國領事也前來迎接。各炮台、各軍艦各自鳴響二十一門炮，表示誠摯的歡迎。孫總統下車後，改坐馬車到臨時總統府。黃興、徐紹楨等人早已等在兩旁，將他迎入。當晚便在公堂行過接任禮，各省代表與海陸軍代表齊呼“中華民國萬歲”。代表團報告選舉情形，請臨時大總統宣讀誓詞。
孫文朗聲念完誓詞後，代表團推舉一人捧呈大總統印信，孫總統接受如儀。各代表又推舉徐紹楨誦念頌詞。讀完後，孫總統回答：“誓竭心力，鞏固中華民國，圖謀民生幸福。”眾人歡呼而散。孫總統隨即立中央政府為行政總機關，中央設參議院、各省設省議會，為立法機關。並提議改用陽曆，將議案交給參議院商決。參議院議員暫時由各省的代表充當，當天就通過改曆的議案，以十月十三日為正月一日，並為中華民國紀元，向各省公布。又議定政府製度暫時效仿美國的製度，不設總理，但設各部總次長。
南京政府成立，民軍聲勢愈加張揚，政府隨即倡議北伐，致電各省。各省踴躍響應，連一群女學生也想大出風頭，自己組織北伐隊。各國商人見時勢危急，怕妨礙商務，便立即聯名致電清廷，要求早日改建國體，穩定大局。清政府那邊，攝政王載澧因袁大臣已任內閣總理，自己無權無勢，正好借此下台，辭退監國的職務。經隆裕太後批準，令他仍保有醇王的爵號，退歸藩邸，不再參政。此後一切政務都由總理大臣處理。至於保護幼帝的責任則由太保世續、徐世昌承擔。聖旨頒布以後，全副重擔都壓在袁總理身上。袁總理倒也不怕，唯獨南北和戰的事情關係重大，並且南方各地不斷地向他致電，袁總理不得不與清皇族會麵協商，奏請隆裕太後開禦前會議，令皇族斟酌民軍提出的各款條議。皇族多半反對，袁總理致電唐紹儀，征求他的意見。唐紹儀說應速開臨時國會，解決政體問題。袁總理忙向皇族轉達，皇族仍是不肯依從。唐紹儀隨即辭職，議和之事由袁總理親自出麵解決。