自立军起义，肇始于光绪二十五年（1899）唐才常在日本接受康有为、梁启超之勤王任务。戊戌变法失败后，康、梁逃亡国外，于光绪二十五年六月十三日（1899年7月20日）在加拿大成立“保救大清光绪皇帝会”，以“忠君爱国”相号召，以排除西太后为首的顽固派擅政，保救囚禁于瀛台的光绪皇帝，继续推行变法新政为目的。唐才常（1867～1900），号佛尘，湖南浏阳人，谭嗣同挚友。甲午战争后，他认识到非变法不足以自强，于光绪二十三年（1897）回湖南，积极投入维新活动。政变发生后，唐才常誓继谭嗣同未竟之志，发愤举兵除奸，遂经香港、新加坡，转赴日本。光绪二十四年（1898）冬，唐才常与康有为在日本相见，唐表示要“树大节，倡大难；行大改革”，康则认为要实现“勤王”的主张，“舍唐莫属”①。唐于是接受了起兵勤王的任务。同时，经毕永年介绍，唐才常又同孙中山相识，唐所拟在湘、鄂、长江一带发动起义的计划，得到孙中山的赞同，双方均愿合作进行。
光绪二十五年（1899）春，毕永年、唐才常从日本归国。毕偕日本人平山周到汉口邀林圭，遍访湘、湖哥老会各龙头，劝其与孙中山合作。唐才常则到上海编辑《亚东时报》，以倡导改革，团聚在沪志士。同年夏秋间，唐才常再赴日本，同时在保皇派与革命派之间开展联络工作，“对唐、梁则日勤王，对留学生则日保国保种”②，企图得到各方面的支持。是时，林圭应梁启超之召，到东京高等大同学校学习。唐才常邀请林圭、秦力山、田邦璿、蔡钟浩等湘籍同学回国相助，湖北留日学生吴禄贞、傅慈祥、戢翼翠等也表示愿意参加。接着，唐才常与林圭、秦力山、吴禄贞等聚会于东京，商讨起义的具体部署，拟定利用会党发难，夺取武汉以为基地，并推派林圭回国负责与会党联络。十月（11月），唐才常、林圭束装归国，梁启超、沈翔云、戢翼翠等在东京红叶馆为其饯行，孙中山、陈少白等也来参加，孙中山并将在汉口的兴中会员容星桥介绍给林圭，以期协助举事。这样，唐、林实际是肩负着两派的使命回国活动的。
光绪二十五年十二月（1900年1月），唐才常、林圭等从日本归国。唐到上海，首先利用日本人田野桔次名义，组织东文学社，以此为掩护，秘密建立正气会。该会会章提出了“合海内仁人志士，共讲忠君爱国之实，以济时艰”的宗旨。其序文中有“非我种族，其心必异”及“君臣之义，如何能废”③等自相矛盾的词句，遭到毕永年的强烈反对。毕永年劝唐断绝与康有为的关系，唐才常则因利用保皇会款密谋起义，坚不肯从。两人辩论一日夜，毕永年失望而去。随后，唐才常将正气会易名为自立会，筹组自立军，准备起兵“勤王”。自立会刊布会章，“日新造自立之国，其规条有‘不认满洲为国家’等语”④。
光绪二十六年六月（1900年7月），正值义和团处于高潮、八国联军入侵、清政府对外“宣战”之际，唐才常认为时机已到，为公开活动，号召全国，争取各方面人士参加，遂于七月一日（7月26日）在上海愚园召开“中国国会”到会者有容闳、严复、章太炎、文廷式等八十余人。会议由叶瀚主持，宣布会议宗旨为：“一、不认通‘匪’矫诏之伪政府；二、联络外交；三、平内乱；四、保全中国自主；五、推广中国未来之文明进化。”会议选举容闳为会长，严复为副会长⑤。七月四日（7月29日），国会举行第二次会议，选举叶瀚等三人为书记，唐才常等十人为干事。容闳为“国会”起草的对外宣言宣布：“不认满洲政府有统治清国之权”，“端在复起光绪帝，立二十世纪最文明之政治模范，以立宪自由之政治权与之人民，籍以驱除排外篡夺之妄举。惟此事须与各国联络，凡租界教堂以及外人并教会中之生命财产等，均须力为保护，毋或侵害”⑥。但“国会”很快发生分裂。成立刚三天，已有革命倾向的章太炎不满唐才常醉心于“勤王”的口号，毅然剪去发辫，与“国会”继绝关系。“国会”内接近汪康年的一派人，不赞成暴烈行动。唐才常则坚持既定方针，“一面接受康、梁领导，一面遥戴中山先生，称之为“极峰”⑦。由于内部意见不一，唐才常遂重新打出自立会的旗号，积极筹划起事。
当唐才常以上海为中心展开政治活动的时候，林圭正以武汉为中心加紧军事方面的准备。他在汉口英租界设立机关部，负责全面指挥调度；在湘鄂两省的城镇广设会馆，作为联络会党的机关。为将分散的会党组成统一的战斗组织，自立会按会党设立的山堂、发放票布的传统，开设富有山堂，发放富有票，以富有山堂统一长江流域各会党的山堂。经过一段时间经营，自立会与湘、鄂、皖、赣各省的哥老会建立了联系，发动了数以十万计的会党群众，形成了一支以会党为基干并包括张之洞所辖驻汉各军下级官佐和士兵在内的几万人的军事队伍，定名为自立军。为发动起义，自立军按地区分为七军：秦力山统前军，驻安徽大通；田邦培统后军，驻安庆；陈犹龙统左军，驻湖南常德；沈荩统右军，驻湖南新堤，林圭统中军，驻汉口；另设总会亲军和先锋军，唐才常任诸军督办。
诸事大致就绪后，军饷却发生了困难。唐、林等所发富有票，借哥老会之力，散放于湘、鄂、皖、赣各府州县，为数甚多。各路待款发动，均派代表驻汉、沪两处坐催。按原约，起义所需款项，由康有为、梁启超接济，但康、梁财力有限，勤王运动除长江流域一带外，两广地区也在加紧进行，故无法以大量钱财接济自立军。一些会党头目投向自立会，本来是看中保皇派在经济上优于革命派，现发现并非如此，遂相继离去。为此，唐才常一直滞留上海，屡电康、梁汇款，以解军需之急。
但是，林圭从八国联军入侵后国内局势急剧变化考虑，认为机不可失，遂敦促唐才常迅到汉口发难。七月上旬（8月初），唐到达汉口。他以北方已处无政府状态为辞，通过日本告湖广总督张之洞，自立军将拥张宣布两湖独立。时在八国联军进攻下，清政府存亡未卜，所以张对自立军的活动暂采观望态度，对于唐的通款不置可否。在此情况下，自立军决定七月十五日（8月9日），各路同时大举；后因康有为从海外汇款未至而延期。可是，秦力山未得到延期通知，仍按原定时间起事。起义军迅速占领大通，张贴安民布告，申明宗旨，宣布军纪，号召群众加入自立会。时清水师参将张某率划艇四艘渡江防堵，不料所部多与自立军相通，甫至岸即与义军联为一气，张参将投江而死。七月十七日（8月11日），清军援兵继至，秦力山挥兵力战，卒因寡不敌众，败退九龙山。十九日（13日），全军崩溃，秦力山仅以身免，后辗转逃往日本。
唐才常、林圭因等待接济，一再推迟发难日期，最后决定于七月二十九日（8月23日）在汉口起兵。但此时北方政局发生变化，七月二十日（8月14日）八国联军侵入北京，慈禧和光绪西逃，清王朝不仅没有在变乱中倒坍，反而在帝国主义首肯下趋向稳定。同时，由于《东南互保章程》达成协议，英国不能容忍在长江流域出现自立军的武装行动，故公开用公文向张之洞表示：“南方有所谓大刀会、哥老会、维新党诸种，皆与北方团匪相仿佛，有为乱者，即速擒捕，敝国决不保护。”⑧这样，原对自立军持观望态度的张之洞，便转而施行残酷镇压。七月二十八日（8月22日）夜，张之洞在英国领事支持下，下令包围汉口英租界自立会机关，逮捕唐才常、林圭、傅慈祥、田邦汫、黎科、李炳寰、蔡成煜等二十余人。审讯时，唐才常供称：“因中国时事日坏，故效日本覆幕举动，以保皇上复权。今既败露，有死而已。”⑨其他人也齐呼速杀。次日清晨，唐才常、林圭等均被害。
唐才常等被捕就义后，沈荩急率新堤右军发动起义。湖北崇阳、监利等县纷起响应。但因中军已失，人心涣散，很快遭到失败。湖南自立会员唐才中、蔡忠浩等人，先后被河南巡抚俞廉三捕杀。后清朝官吏又陆续捕杀起义者数百人。自立军起义就这样失败了。
自立军起义是资产阶级维新派以武力改变清政府统治以实现君主立宪的一次尝试，具有一定的进步意义。由于孙中山的支持和部分兴中会员的参与，使这次起义超出了“保皇”的范围，而带有一定的革命色彩。起义的失败，使一批爱国志士开始认识到“保皇”与“革命”是两条不能相容的道路，促使他们脱离康、梁的影响而投向革命。
这经亡过义和团反帝运动的冲击和八国联军的入侵，清王朝腐朽卖国的本质暴露得更加彻底。此后，帝国主义采取“以华治华”的策略，以《辛丑条约》为依据，通过全面控制清政府，加紧和扩大对华的政治、经济、文化侵略。在内外反动势力的压榨下，人民群众反帝反封建斗争在继续深入发展，资产阶级领导的民主革命运动逐渐兴起。清王朝已无法照旧统治下去了。为了进一步取得帝国主义的扶植，缓和统治阶级内部的矛盾，拉拢资产阶级上层人物，欺骗人民群众，增强反动统治的力量，尚在流亡西安的清中央政府即于光绪二十六年十二月十日（1901年1月29日），急忙颁布“变法”上谕，要求军机大臣、大学士、六部九卿、驻外使臣、各省督抚在不触动封建君主专制制度及封建伦理纲常的前提下，各就当时形势，参酌中西政略，各举所知，各抒所见，向中央提出改革的建议。二十七年三月三日（1901年4月21日），成立了以庆亲王奕勖为首的督办政务处，以李鸿章、荣禄、昆冈、王文韶、鹿传霖为督办大臣，刘坤一、张之洞（后增袁世凯）为参预政务大臣，总揽一切新政事宜。从此开始至光绪三十一年（1905）五大臣出洋考察宪政止，清政府依据内外臣僚特别是袁世凯提出的新政意见十条和刘坤一、张之洞会奏“变法三折”的意见，陆续颁布一系列上谕，推行“新政”。新政主要内容包括：
一、改革官制，整顿吏治。将总理各国事物衙门改为外务部，“班列六部之前”；裁汰各衙门胥吏差役、河东河道总督、湖北、云南、广东三省巡抚；裁詹事府、通政司、太常寺、太仆寺、光禄寺、鸿胪寺等衙门；停止捐纳实官；改定律例，删除凌迟，枭首、戮尸等刑罚。
恭亲王奕二、编练新军。鉴于原绿营、防勇已腐朽透顶，清廷便倾全力来加强武备。光绪二十七年七月十六日（1901年8月29日），清廷命全国停止武科科举考试；二十九日（9月11日）命各省仿北洋、两江例筹建武备学堂，次日下谕全国各省裁汰绿营、防勇，编练“常备军”。对此最看重并全力以赴者是袁世凯和张之洞。李鸿章死后，清廷命袁署直隶总督兼北洋大臣；袁一上任即奏准在直隶编练“北洋常备军”，光绪二十八年（1902）夏练成约一千五百余名新军。同年张之洞在湖北也编练新军七千余人。清廷以直隶、湖广两处为“典型”，命就近各省派人分别前往参观效法。为了在全国推行编练新军计划，清廷于光绪二十九年十月十六日（1903年12月4日）设立练兵处，任庆亲王奕勖总理全国练兵事务，袁世凯为会办大臣，铁良襄同办理，实权掌握在袁世凯手中。接着又命各省设立督练公所，负责各省的新军编练。光绪三十年（1904），清政府正式划定军制，规定新练军队分常备军、续备军和后备军三等，同时规定了招募应征条件、官制、训练、给养、奖罚、征调、退休、军器、运输等一些规章制度，三十一年（1905），为统一和扩充全国的军事编制。清廷计划在全国共编新军三十六镇（师），按各省的战略地位及人力物力状况进行分配，限期完成。在编练新军的同时，清政府还创办了巡警。光绪二十八年四月（1902年5月），清廷批准袁世凯的奏请，在保定创办警务学堂，训练巡警。同年七月袁世凯根据清政府与帝国主义议定的八国联军退出天津时中国军队不得在天津周围二十里以内驻扎的无理规定，将保定新军三千人改编为巡警，派驻天津，组成天津南北段巡警局。三十一年（1905），清廷成立巡警部，以徐世昌为尚书，毓朗、赵秉钧为左右侍郎。同时制定了各种警务章程，普遍设立警务学堂，在全国大办警务。