1894年3月，为准备第二年的会试，梁启超风尘仆仆来到了向往已久的古都北京，下榻粉坊琉璃街新会会馆。这时的北京，乍暖还寒，却已焕发出一派春的生机。然而北京城内腐败的政治，危机四伏的国难，却让人感到彻骨的寒冷、凄凉。无情的政治斗争很快就把初涉政坛的维新志士卷入了斗争的波澜之中。康有为的讲学和著述，他的一整套变法维新理论的传播，虽然在不少知识分子中产生了巨大和广泛的影响，但同时也引起了顽固派的仇视。1894年8月，给事中余晋珊上书朝廷，诬称康有为“惑世诬民，非圣无法”，请求缉拿康有为，焚毁《新学伪经考》。顽固派首领慈禧太后立即诏令当时的两广总督李瀚章查办。梁启超闻讯后，万分着急，立即四处奔走，设法营救。他找到沈曾植、曹广钧等官吏，上下运动，为康有为开脱，最后通过当时的名流张謇，找到光绪帝的老师翁同北，得到疏通才幸免于难。但广东李瀚章还是要康有为自己焚毁著作，严禁《新学伪经考》流传。这次小小的政治风波，是清廷顽固派与以康有为为首的改良派之间巨大冲突的前兆，激情满怀而又想有所作为的梁启超感到变法的艰难，前进道路上等待他的是无情的政治斗争的漩涡。
1894年8月，中日甲午战争爆发，清军节节败退。9月初平壤一战，清军失去朝鲜。日军越过鸭绿江，入侵辽东；10月里，黄海大战清军又遭失利。北京城里舆论大哗。在这亡国危险迫在眉睫的时刻，以慈禧太后为首的当权派，却依然歌舞升平、醉生梦死，忙着为慈禧的六十大寿庆祝。梁启超目睹清廷政治的黑暗，亡国的危险，心急如焚，而他除了吟诗以外，无法实现自己忧国忧民的报国理想。
11月，梁启超怀着悲愤的心情返回广东。
1895年3月，梁启超、康有为等到北京会试。这次会试，康有为中进士第八名，梁启超却名落孙山。据传当时主持会试的主考徐桐，副主考李广田、启秀、唐景崇都是极端顽固守旧分子，最痛恨维新之论。凡是像康的卷子一律弃之，梁启超的考卷充分发挥今文经学的“微言大义”，充满了“非常异义可怪之论”。考官们毅然断定这是康有为的试卷，决定不予录取，而康真正的卷子却顺利通过。当时阅卷的李广田对梁启超文章的气势和文采十分赏识，于是在试卷末页批上：“还君明珠双泪垂，恨不相逢未嫁时！”
这次考试的落榜，梁启超并没有感到十分不快。这时的梁启超已把科场的胜负看得淡如浮云。他把满腔的热情关注到祖国的前途 和 维新变法的事业上去了。
1895年春天，中日战争使北洋水师全军覆没，4月中旬，李鸿章签订中华民族奇耻大辱的“马关条约”的消息传到北京，当时参加会试的举人们立即沸腾了，决心抗争。康有为即刻要梁启超串联鼓动各省举人上书。梁启超四处活动。4月22日，以康、梁为首的广东、湖南两省举人首先联名上书，要求拒签对日和约，同时还鼓动朝官出面。5月1日，康、梁邀集18省120多名举人在松筠庵集会。康有为在会上发表了慷慨激昂的演讲，大家一致通过了康有为上书朝廷的建议，并公推他为奏议起草人。康有为奋笔疾书，向清政府提出了“拒和”、“迁都”、“变法”的三项建议。这就是震动朝野上下、名垂史册的“公车上书”。这次运动，声势浩大，开创了中国历史上知识分子集体上书，抗议政府的新格局，第一次显示了维新派在舆论上的力量，引起社会各方面的重视，获得了广泛的同情。“公车上书”的历史意义是深远的，它唤醒了中国数千年未醒的大梦，是一代青年人爱国、求变革，奋发向上的思想的反映。上书的各省举人回乡后，对各地民智的启迪也发挥了很大的作用。