正是在這樣的時代氛圍中，洋務運動進入第三個階段，變革主題由經濟領域迅速地向政治領域推進。
1904年，張謇為張之洞起草《擬請立憲奏稿》，一時間「奏請立憲之說，喧傳於道路」，一場意在仿效日本的立憲運動拉開帷幕。也就是說，在市場化的經濟改革行至半途之際，政治改革的需求呼之即出。與此同時，以孫中山為首的革命黨人則試圖以武力推翻帝制，改良與革命開始一場驚險的較量。
在朝野的共同推動下，1906年9月1日，慈禧終於下達「預備立憲詔書」，同年11月，張謇等人在上海成立預備立憲公會，入會者都是一時精英。侯宜傑在《二十世紀初中國政治改革風潮：清末立憲運動史》一書中用大量的事實證明，體制外文人及商人階層是立憲運動最強大的推動力。在推動立憲的過程中，各級商會形成網路，並逐漸學會英國式商會的自治和民主管理。在預備立憲公會等組織中，商人占明顯優勢。如侯宜傑所言，商人們認識到「今日中國之政治現象，則與股份公司之性質最不相容者也。而股份公司非在完全法治國之下未由發達，故振興實業之關鍵在於通過立憲確立法治，限制政權，保障民權來改良政治環境與政治組織」。
在民間熱情被徹底調動起來的環境中，根本沒有做好心理和制度準備的中央政府處在了無比尷尬的境地。在兩年多的時間裡，朝廷一再拖延召開國會的時間，甚至以「明圖煽動，擾亂治安」的罪名査禁各地的立憲社團。民間失望情緒濃烈。1908年11月，光緒、慈禧在兩日內相繼去世，朝野失去談判的「最大公約數」。之後執政的「皇族內閣」全面排擠漢人大臣，武力彈壓各地的立憲請願活動。
就這樣，清政府儘管在經濟改革上表現出超乎尋常的激進和開放，但是在政治改革上則猶豫搖擺和缺乏遠見，它相繼失去了洋務派、維新派、知識分子以及工商階層——幾乎所有群體的信任，顛覆式革命已成必然之勢。
1911年，清政府宣布鐵路國有化。甲午之後，大興鐵路漸成熱潮，朝廷將之當成國策，民間看到巨大利益，國際資本也不甘失去機會，於是，鐵路成了各方爭奪和博弈的最大熱點。從1904到1907年間，各省成立18家鐵路公司，其中，13家商辦、4家官商合辦或官督商辦，僅有1家為官辦，數以十萬計的民眾購買了鐵路股票。國有化政策對保護民間股份毫無考慮，政府只還給民間股東六成現銀，另四成為無息股票，也就是說，投資人不但沒有任何的投資收益，還承擔了四成的損失風險。在中國的現代化歷史上，這是繼1884年李鴻章奪權輪船招商局之後，又一起嚴重的「國進民退」事件。
「路權回收令」頒布後，各省商民群起反抗，其中以湖南和四川最為激烈，長沙群眾舉行萬人集會，並號召商人罷市，學生罷課，拒交租稅以示抗議。四川組織保路同志會，宣誓「拚死破約保路」。四川總督槍殺數百請願群眾，民變驟生，清朝廷緊急抽調湖北新軍馳援四川，導致武漢空虛，10月10日，在同盟會的策動下，數百新軍發動起義，星火頓時燎原。這就是推翻了千年帝王統治的辛亥革命。