維新變法是一場有深刻意義的改革運動，必然觸犯一些人的切身利益，他們紛紛站到維新運動的對立麵，成為慈禧太後發動政變的社會基礎。頑固派就是利用這股舊勢力，在新政推行103天的時候，發動了驚心動魄的宮廷政變。
天津“閱兵”的日期愈來愈臨近，盡管光緒帝不願意去天津，可是慈禧太後和榮祿已經商定好“閱兵”的日程和儀式，並擅自以上諭的形式宣布中外。形勢發展的日益惡化，使維新派感到驚恐，康有為認為北洋三軍的將領中袁世凱曾經駐紮朝鮮，略略知道日本明治維新情況，並且還加入過強學會，便把天津“閱兵”一旦發生險情時拯救光緒帝的希望寄托在他身上。康有為派他的弟子徐仁祿前往小站遊說袁世凱，希圖爭取他從頑固派營壘中分化出來，派兵包圍頤和園捕殺慈禧太後，並除掉西太後的心腹、當時執掌兵權的榮祿。袁世凱是有豐富政治經驗的兩麵派，在徐仁祿麵前表示對康有為非常欽服，徐仁祿滿以為遊說成功，趕回北京向康有為報告了袁的態度。維新派書生氣十足，上了大當還信以為真，康有為立即草擬密折，向光緒帝建議“結袁以備不測。”光緒帝按照康有為的建議，七月二十六日（9月11日）發出上諭：“電寄榮祿，著傳袁世凱即行來京陛見。”二十九日袁世凱乘火車晉京，他首先拜訪滿洲權貴禮親王世鐸和慶親王奕？等以探聽風聲，窺測方向。因為他們兩人正忙著奔走頤和園同慈禧太後密謀政變活動，袁世凱均未遇見。八月一日（9月16日）光緒帝召見袁世凱，並諭內閣：“現在練兵緊要，直隸按察使袁世凱……著開缺以侍郎候補，責成專辦練兵事務。”出於形勢的緊要，光緒帝在召見後立即授以侍郎候補銜，委他專辦練兵事務，也中了袁世凱的迷魂陣。狡猾的袁世凱惟恐因光緒帝的授命而引起頑固派對他的懷疑，他馬上去拜訪剛毅、榮祿、王文韶等軍機大臣，表示無功受賞，無意領受，向頑固派打了招呼以取得諒解。第二天光緒帝再次召見，袁世凱兩麵三刀在光緒帝麵前謝恩重賞，使光緒帝對他失去提防，在陷阱裏愈陷愈深。
袁世凱晉京，頑固派敏捷地覺察出光緒帝已作重大部署，迅速采取了應急措施：首先，榮祿把北洋三軍之一的聶士成手中的武毅軍由蘆台調到天津，屯紮在陳家溝一帶，截斷北京和小站之間的交通，防止袁世凱軍西行；其次，調董福祥的甘軍移駐北京彰德門外的長辛店，“專供皇差彈壓之用。”在北京的頑固派奕？、懷塔布、李蓮英等連日在頤和園見慈禧太後，“跪請訓政”，禦史楊宗伊於八月初二日“至頤和園遞請訓政折”。京、津一帶風聲鶴唳，氣氛日益緊張。
七月二十九日（9月14日），光緒帝詣頤和園樂壽堂向慈禧太後請安，請開懋勤殿以議製度，見“太後不答，神色異常，懼而未敢申說”。光緒帝從西太後陰森的神態中判斷事態將有可能發生劇變，當日賜密詔給楊銳向維新派示意局勢的逆轉。密詔雲：
近來朕仰窺皇太後聖意，不願將法盡變，並不願將此輩老謬昏庸大臣罷黜，而登用英勇通達之人，令其議政，以為恐失人心……則朕之權力，實有未足，爾等與林旭、譚嗣同、劉光第及諸同誌等妥速籌商，密繕封奏，由軍機大臣代遞，候朕熟思審處，再行辦理，朕實不勝緊急翹盼之至。特諭。
楊銳見了密詔驚惶不安，推說：“陛下家事，當謀宗室，小臣懼操刀而自割也。”因為恐懼而竟把密詔擱了幾天之後才送到其他三位維新派手中。
事態發展愈益緊逼，慈禧太後廢立之謀，光緒帝也有察覺。他知道搞廢立的主要罪狀是聽信康有為妄言而亂家法，所以光緒帝必須立刻催促康有為離京，以免被頑固派抓住口實。八月初二日（9月17日）諭內閣催康有為離京：
工部主事康有為，前命其督辦官報局，此時聞尚未出京，實堪詫異，朕深念時艱，思得通達時務之人，與商治法。聞康有為素日講求，是以召一次，令其督辦官報。誠以報館為開民智之本，職任不為不重，現籌有的款著康有為迅速前往上海，毋得遷延觀望。
八月三日（9月18日）早晨，康有為接諭令，召集譚嗣同、梁啟超、康廣仁、徐仁祿等在南海會館商討應變對策。最後決定由譚嗣同去會見袁世凱，策動他“殺榮祿，除舊黨”，舉兵勤王。
當日夜間，譚嗣同獨去法華寺訪袁世凱，梁啟超前往金頂廟容閎寓所等候消息。會見時袁世凱再耍兩麵派手法，一麵向譚嗣同慷慨表示“殺榮祿乃一狗耳”；一麵又歎苦衷：“吾營官皆舊人，槍彈火藥皆在榮祿處，且小站去京二百餘裏，隔於鐵路，慮不達事泄。若天津閱兵時，上馳入吾營，則可以上命誅賊臣也。”袁世凱給維新派吃了一隻模棱兩可的空心湯圓，實際上不肯派兵“勤王”。八月初四日清晨，譚嗣同趕到金頂廟向梁啟超等報告了昨夜訪袁情況，一致斷定袁世凱不肯舉兵相助，大家相對歎息，無可奈何。康有為離京前夕，走訪李提摩太，要他請求英國駐華公使竇納樂出麵幹預，複又求見來華遊曆的日本前任首相伊藤博文，請他去遊說慈禧太後“回心轉意”。康有為的奔波亦無結果，八月初五日傍晚，匆匆乘火車離京，六日自天津搭英商太古公司的重慶號輪船取海道赴上海。
由於形勢不斷惡化，光緒帝進行了最後的努力，期望挽轉危局。其一是八月初四日召集軍機大臣，向他們攤牌說：“朕不自惜，死生聽天，汝等肯激天良，顧全祖宗基業，保全新政，朕死而無憾。”希望激起樞臣的正義感，借以保全新政。然而，這是不切實際的空想，樞臣中幾乎全是西太後的死黨和投機鑽營分子，他們豈會改變頑固立場站到維護新政一邊。其二是八月初五日召見袁世凱“朱筆密諭”，命他保護新政。這一著更是無稽之談。袁世凱退朝時立刻變卦，他對人表示：“皇上若責我以練兵，我不敢不奉詔，若他事則非我之所知也。”公開表示了投靠慈禧太後的態度。其三是接見伊藤博文爭取日本政府的支持；還傳諭於初八日召見李提摩太，聘他為新政“顧問”。但是未到初八日，光緒帝已經成為慈禧太後的囚徒了。光緒帝的三項努力，結果全部落空，維新勢力完全失去對抗頑固派發動政變的能力。