5日上午，在开化派公布新政府名单时，清军将领们也在磋商挽救局势的对策。吴兆有、张光前全都表示“没有北洋的命令，不敢轻举妄动”；袁世凯强调事出紧急，已不可能待命而行；陈树棠则转达美、英、德三国使节要求清军暂缓行动的劝告，并表示自己意见与之相同，与袁世凯交好的金允植也来函希望清军暂缓出动，以免伤及被日本人挟持的国王与王妃。会商结果是，先由袁世凯负责争取由其编练的朝鲜新军，清军暂时按兵不动，由陈树棠、吴兆有紧急函告李鸿章朝鲜发生政变，请求增兵并指示对策。函件由泰安舰递送，途经旅顺时，交袁保龄先以电报拍发。
当晚，袁世凯向朝鲜新军发放上等成色的黄金600两，并与左右营指挥官金钟吕、申泰照秘密约定，次日率兵入宫，共同护卫国王。
6日上午，因为亲日派政府发布改革政纲，汉城居民都已知道政变是亲日派勾结日本人所为，“举国惶恐”。幸免于难的亲清派政府成员纷纷要求清军出兵干预，金允植、南廷哲亲赴清营“痛哭乞师”，领议政大臣沈舜泽准备了印鉴文书恳求出兵救助国王，内监沈相薰、承旨李凤九也以密函报告了宫内日本人和亲日派的最新动向。袁世凯在吴、张等人犹豫不决，致日本公使竹添的信函也迟迟没有答复，事态紧急，间不容发的情况下，以“将在外，君命有所不受”的气魄，力主即刻入宫戡乱。吴、张请再告急于北洋。袁世凯豪言：“朝鲜的防务和外交，我负有专门的责任，如果因为挑起争端获罪，由我一个人承当，决不牵累诸位。”吴、张这才勉强答应。袁世凯随即“按约定会合朝鲜左、右营，整队分三路入宫”。袁率一营及朝左右营自任中路，入敦化门；吴兆有率一营为左路，入宣仁门；张光前率一营为右路，负责策应。
袁世凯带队入宫后，即遭到守军猛烈射击，枪子如雨，清军还击，双方展开激战。宫内顷刻大乱，闵妃携王子趁乱逃出宫门，投奔北山清军营地。清军攻至景佑宫，发现国王已被转移，遂与退守楼台的敌军展开又一轮的激战。袁身先士卒，勇猛进取。竹添首先动摇，率领日军退回使馆，金玉均、朴泳孝等政变骨干亦随之逃往使馆，一路上受到聚集在宫外的市民的追打。洪英植等则护卫国王出宫赴北庙避难。整个战斗仅持续了一个时辰，清军获胜。袁世凯悬重赏打探国王去向，夜间方探到国王下落，遂将国王接至吴兆有军营，洪英植等试图阻拦被杀。
次日上午，国王移居袁世凯所部军营，并召集原政府成员金弘集、金允植等，商议善后，组成了以沈舜泽为首的新政府。8日，国王召见各国使节，告以政变平息。日使竹添因使馆连日遭到愤怒的汉城民众的围困和袭击，自焚使馆，率领使馆人员、驻军和金玉均、朴泳孝等政变骨干逃往仁川领事馆。
甲申政变，以中国大胜，日本惨败告终。此后，袁世凯应朝鲜国王之邀，居“偏殿楼下，与国王居所仅一墙之隔，朝夕接触会晤，握手谈心。各部大臣每日必造访袁公禀告公事，环绕左右听指挥。……袁公不动声色，代韩内筹抚治，外辑邦交。一个月来一手秉笔，一手按剑，衣不解带，目罕交睫。当时年龄才二十六岁，头发却由此而斑白”。
甲申政变的平息，袁世凯功劳最大，但是，他不惟未获清政府嘉奖，反而遭受物议，甚至遭到李鸿章派遣大臣前来查办，竟致被迫回国避风。
大功者反遭查办，原因究竟何在？
原来，根子就在当时对袁世凯不满的庆军将领们的身上。产生龃龉的最初原因，是袁世凯在壬午兵变时，勇于担待、雷厉风行地整饬军纪，得罪了庆军将领。常言道：木秀于林，风必摧之；锋芒太露，人必非之；有担当者，必遭人嫉妒。袁世凯在入朝前后，已经因敢于任事而得罪了不少人，而甲申之变，袁世凯又不待清廷指示，就自作主张加以平定。在平定政变中，为了争取和安抚人心，袁世凯又挪用军饷奖掖朝鲜新军和抚恤死难韩人家属。因此，此役之功虽系袁氏力主促成，但他也因此遭到吴兆有、张光前、陈树棠等人的妒忌、诋毁而受到了李鸿章的严厉申斥。功高遭忌，这本是官场上的常事。袁世凯堂叔袁保龄在给袁的信中说：“你此次朝鲜之功，众论昭然，而吃吴某如此大亏者，就是犯了阔字之病。行有不得，反求诸己，怨天尤人，有什么益处呢？”所谓“阔”者，指的是袁世凯敢于任事，出手大方，好铺张排场，不吝惜钱财之事，这确是袁世凯为人行事的一贯特点。所以，袁保龄才有“你的举动总不免于阔，是一个大毛病”的责备之言。不过，袁世凯之所以遭到申斥，其根本原因在于他风头太盛，遭到了淮军宿将们的忌恨而已。
但是，袁世凯在朝鲜经营多年，实力已经盘根错节。他通过在宫廷内外的关系网，能够准确把握王室和朝鲜政府内政外交的动向，给李鸿章和清廷提供决策的根据。仅此一项，袁世凯就具有无可替代的价值，他是在朝鲜执行清廷全面控制政策的最佳人选。
实际上，在惊闻甲申政变正彷徨无计之际，得知袁世凯已经及时平叛，而没有用国内添一兵一卒，派一船一舰，清政府和李鸿章实在是大喜过望，表扬还来不及，遑论查办呢？因此，所谓查办不过是官样文章，安抚一下北洋老将们对袁世凯蹿红的不满而已，重用袁世凯，已经是清政府和李鸿章早已决定了的事。
这样，8月21日，李鸿章召袁世凯到天津。李鸿章见到袁世凯，非常高兴。就朝鲜事务，开心地对袁世凯说：“如今就像演戏，戏台已搭成，客人已请到，专等你登场了。”希望袁世凯勇担重任。
27日，李鸿章致函总理各国事务衙门，决定撤回陈树棠，举荐袁世凯替代陈树棠出任驻朝鲜使臣。荐文说：
正好有前管理庆军营务处的袁世凯，曾两次带兵救护韩王，屡立战功，该国君臣士民深为敬佩。（袁）才能见识突出，精明敏捷，忠实开朗。清卿（吴大澂）、燕甫（续昌）去年冬天在朝鲜已熟知其为人。昨天奉调来津，激劝闵泳翊往见李昰应，立时为两人释憾交欢，李、闵全都深深感谢他。（袁）与在朝鲜执政的金允植、金炳始等人全都是莫逆之交，李昰应、闵泳翊等也再四恳求下令袁世凯驻朝鲜办事，可以平息争端，免除内患。似乎应该顺应朝鲜人的舆论情感，暗暗消解其反复无常。现在拟等待奉旨赦回（大院君），应该派袁世凯护送前往。将来或要恳请特别的恩典，从优赏加更高的职衔，使其接替陈树棠的差使，可以得到耳目臂指之助。
李鸿章此封荐函可谓不遗余力，亦可见其对袁氏期望之大，倚重之深。此函中提到的李昰应，即三年前被清军绑架到中国，安置在保定的大院君。闵泳翊即大院君的死对头闵妃之侄，是后党集团的重要成员。李、闵本来势同水火，所谓“立为释憾交欢”，不过是迫于清廷压力而做出的姿态。闵泳翊是袁世凯在朝鲜时交下的朋友，难得的是，大院君是当年袁一手绑架并押送到中国的，居然能够同闵泳翊一起再三恳求派袁世凯出使朝鲜！由此亦可透视出袁世凯笼络结交人的手段不一般。
10月28日，李鸿章正式向朝廷上奏，荐举袁世凯替代陈树棠出使朝鲜。奏折以袁世凯胆略兼优，能持大体，为韩人所重。其国王也来函，敦请遣往相助为由，建议清廷从优授予袁世凯权限，让他主持办理朝鲜交涉、通商各事。
李鸿章指出，目前朝鲜局势动荡吊诡，日、俄两国虎视眈眈，袁世凯足智多谋，希望可以挽回匡正，暗中扭转这种趋向。袁世凯“历著劳绩，请超擢职衔官阶，以重体制，而资以镇摄”。