1898年6月11日，光绪皇帝“诏定国是”，宣布变法，“百日维新”正式开始了。
新政颁布后不久，翰林院侍读学士徐致靖上奏，保举康有为、梁启超等人参与维新变法。6月16日，光绪帝在颐和园勤政殿召见康有为，垂询变法之事。这次对话长达数小时，光绪接见臣僚上是极罕见的。随后，康有为被任命为总理衙门章京行走，特许专折奏事。
7月3日，光绪召见梁启超，当天即被清廷赏给六品衔，办理译书局事务。按照清朝的惯例，举人被皇帝召见，就能赐翰林，最差也能得个内阁中书。按照梁启超当时的声望，仅赐了个六品官，据说是因梁启超不会“官话”（普通话），语言的障碍使他不能达意，失去了大胆建言的机会，以至和光绪谈话并不投机，深为遗憾。但也总算取得了参与变法的合法地位。
8月间，严复、谭嗣同、林旭、刘光第、杨锐等人都先后被光绪召见。9月5日，谭嗣同、林旭、杨锐、刘光第等任命为军机四卿，直接参与光绪帝的变法事宜。到此时，梁启超等维新派的改良主张终于可以通过光绪的名义得以具体实施，百日维新期间，光绪皇帝发布的新政命令，涉及到各个方面，集中的体现了梁启超等维新派的改良主张。变法的内容可概括为两个方面，一是除旧，如废除八股，改革科举考试制度，废书院，裁绿营，撤消京内外一批无用衙门和淘汰政府冗员等。二是布新，如鼓励开矿和修铁路，改革财政制度和国家预算，奖励新著作、新发明，翻译书报，训练现代化军队，准许办学会、开报馆，广开言路。从这些内容可以清楚地表明这种自上而下的改革没有丝毫动摇封建政权的地方，它只是对清政府封建专制主义这棵大树作一些枝叶的修剪。即使如此，封建顽固派也是无法容忍的。
其实，从光绪开始策划维新变法起，以慈禧太后为核心的守旧派就坚决反对，他们视维新派为大逆不道。从保住自己的权位出发，他们反对任何改革。慈禧之所以在变法之初采取克制和容忍的态度，主要是因为签订《马关条约》之后民族危机太严重，不满清政府的情绪高涨，慈禧企图让光绪折腾一阵子，缓解一下全国人民的情绪，然后找借口将光绪打下台去。许多守旧派的官僚有了慈禧这个后台，对她的心意也是心领神会，于是对光绪千方百计应付了事。而且，守旧派还基本掌握有实权，许多高级官吏的调任，光绪根本无能为力。光绪只能极有限地行使自己的权力，时常要看慈禧太后的眼色行事。
1898年6月15日，即光绪下诏变法后的第四天，慈禧太后为了阻挠光绪，胁迫光绪革去军机大臣、户部尚书翁同北之职，其用心是极其狠毒的。当时翁同北是光绪最信任的辅佐，又是光绪多年的老师，师生感情深厚，而翁同北是全力赞同和协助他变法的。另外，翁同北为官多年，德高望重，在清朝中央和地方的官吏中有着广泛的联系和影响。翁同北一去，等于砍去光绪的左右手。然而手无实权的光绪无可奈何，挥泪送师傅。同一天，慈禧又逼迫光绪发布上谕，以后凡二品以上大臣授新职，都必须到慈禧那里谢恩。这样，慈禧又从光绪手中夺到了高级官吏的任免权，把中央的高级官吏控制在自己手中。同时，慈禧太后又任命其亲信荣禄为直隶总督，统领董福祥（甘军）、聂士成（武毅军）和袁世凯（新建军）的北洋三军，这样军队也被慈禧牢牢抓在手上。
从8月下旬，慈禧太后已经在暗地策划政变，推翻光绪皇帝。新政条款颁布后，严重地危害了守旧派官僚的利益，引起了守旧派的强烈反对。用荣禄当时的话来说康梁已“天下共愤、罪恶贯盈”。整个官僚阶层已经形成了一个强烈的反对派。
9月初，慈禧为首的守旧派认为废掉光绪的时机已经成熟，派其亲信前往天津与荣禄密谋，预定10月份慈禧迫光绪一起到天津阅兵，借机发动政变，囚禁光绪皇帝。光绪皇帝闻到风声后，心急如焚，然而自知力量单薄，难以对抗。9月15日，光绪借机让杨锐带出“密诏”，告之慈禧天津阅兵之阴谋，让康梁设法相救。梁启超想到维新事业还刚有点眉目，自己改良救国的抱负刚开始得以实现，而自己的政治靠山却面临如此危难，他知道一旦光绪被废，别想什么实现救国理想，恐怕生命也难保。25岁的梁启超忍不住嚎啕大哭。为了挽救危局，康梁等维新派经过紧张的筹划，决定把希望寄托在他们认为有维新思想的“将才”袁世凯身上。袁世凯，字慰亭，河南项城人，地主官僚出身。曾出使朝鲜，对外国有一定的了解。甲午战争后，开始在天津小站编练新军，取得了很好的成绩，练成了当时最有战斗力的新建陆军2000多人。从此有了政治资本，在军队中也有一定地位。戊戌维新运动兴起时，他进行政治投机，加入强学会，伪装赞同变法维新。康有为、梁启超都为其表现所迷惑，赞扬他“讲变法，通外情，是难得的将才”。为救光绪皇帝于危难之中，康、梁等维新派自然想到了握有军队的袁世凯。康有为派出亲信门徒去天津小站试探袁世凯，狡诈万端的袁世凯自然窥破来人的意思，极力吹捧了康有为一通，并且信誓旦旦表示站在维新派一边，效忠皇帝。康有为、谭嗣同等人对袁世凯的虚情假意深信不疑，于是，康有为、梁启超向光绪密荐起用袁世凯，以对付守旧派。光绪采纳了康梁的建议。9月16日，光绪皇帝亲自召见袁世凯，详细询问了有关情况，对其抚慰一番，肯定了其忠心可嘉，并擢升他为兵部侍郎，专办练兵事宜。17日，光绪再次召见袁世凯，要他和荣禄互不防碍，各办各的事，并授意一有“意外之变”，即带兵入京师。光绪的两次召见袁是希图以皇帝的眷隆换得其忠心。然而老谋深算的袁世凯却自有他的打算，他深知自己已被卷入到政治斗争的漩涡，他必须慎重选择自己的道路。富于政治经验的老滑头袁世凯很快就断定光绪帝的力量远远斗不过慈禧太后，他决不愿意把自己的前程和性命托付给手无寸权的光绪皇帝和他那毫无成功希望的维新事业。所以袁世凯被两次召见后，分别拜见了刚毅、荣禄等慈禧的亲信，向他们暗示自己绝不会倒向光绪帝一边。同时他又显得镇定自若，不露半点风声。
9月17日，光绪皇帝预感到大祸即将临头，密谕康有为迅速出京。
9月18日，董福祥的甘军杀气腾腾地开进北京，政变的阴影笼罩着北京城。当日深夜，谭嗣同秘密来到北京西郊法华寺袁世凯的住所向袁世凯出示了光绪帝的密诏，要袁世凯在10月份天津阅兵时，杀死荣禄，保护光绪皇帝，恢复帝权。事成之后，许以直隶总督和北洋大臣之位。谭嗣同慷慨激昂地说，如果袁世凯不愿干，可以到圆明园向慈禧告发，获得富贵。袁世凯假惺惺地发誓要报皇上知遇之恩，声称救皇上也有他的一份责任，并极力表白他和荣禄决非同党，并向谭嗣同拍着胸膛保证：“若皇上在仆营，则诛荣禄如杀一狗耳！”
至此，天真的谭嗣同已经完全相信了袁世凯的谎言。他和袁世凯详细商定了救光绪的方案，一直到深夜3点钟，才离开法华寺袁世凯寓所。梁启超听了谭嗣同的讲述后，也深信不疑，以为救光绪帝指日可待。
9月20日，袁世凯返回天津后，立即把和谭嗣同商定的全盘计划报告了荣禄。荣禄立即星夜兼程，进京报告了慈禧太后。
9月21日凌晨，光绪帝被慈禧囚禁到中南海嬴台。随后第三次宣布垂帘听政，派兵大肆捕杀维新党人。顿时，“京都大乱，人人谣言不一”。
政变发生时，梁启超正在南海会馆同谭嗣同商谈袁世凯杀 荣禄 后他们将如何行动，正做着胜利的美梦。不料传来了清军查抄南海会馆、康广仁被捕的消息，他们知道大事不好。当时康有为已经出逃，谭嗣同从容不迫。梁启超劝他逃走，谭坚决不肯，梁启超在谭嗣同的劝告下，逃到日本使馆，日本驻华代理公使林权助将梁藏到一个秘密的屋子里。当晚，梁启超慌恐不安，彻夜未眠。22日，谭嗣同突然来见他，托付给他一些书籍和信件。谭劝梁启超赶快出逃，并说：“不有行者，无以图将来；不有死者，无以酬圣主”。显然，谭嗣同对梁启超寄予厚望。谭嗣同本来有充裕的时间可以逃走，但他坚决不走，并慷慨悲壮地说：“各国变法无不从流血而成，今中国未闻有因变法而流血者，此国之所以不昌也。有之，请自嗣同始。”两天后，被捕入狱。
9月23日，为了救光绪，梁启超和谭嗣同商议请求日、英、美等国公使出面，通过外交途径解决困难，但都没有成功。
9月25日，谭嗣同、林旭、杨锐同时被捕。刘光第闻讯，亦自投入狱。谭嗣同在狱中，从容不迫，面对铁窗刀剑，他意气昂扬，留下一首烩炙人口的绝命诗：
望门投止思张俭，忍死须臾待杜根。
我自横刀向天笑，去留肝胆两昆仑。
9月28日，谭嗣同、林旭、杨锐、刘光第、康广仁、杨深秀走向刑场，被清廷残酷杀害，史称“戊戌六君子”。谭嗣同年仅33岁，在临刑时，他神色不变，意态自然，高呼“有心杀贼，无力回天，死得其所，快哉快哉！”引刀就刑，演出了百日维新中最悲壮、最感人的一幕。
康梁等人逃走，六君子牺牲，大批维新人士或被捕入狱，或遭流放，到此梁启超等为之兴奋不已的百日维新，犹如一场梦，烟消云散。