革命的胜利发展使清政府极为震惊。10月27日，清廷起用袁世凯为钦差大臣，授予指挥湖北军事的全权。11月1日，清军攻陷汉口。同日，摄政王载沣宣布解散皇族内阁，交出全部军政大权，以袁世凯为内阁总理大臣。黎元洪和黄兴、宋教仁等过高估计了袁世凯的力量和自身的困难，企图利用袁世凯和清朝贵族之间的矛盾，以大总统的位置动员他倒戈，把最终推翻清朝的希望寄托于袁世凯。11月27日，汉阳为清军攻陷。12月1日，双方议订停战3日。此后又拟定双方派出代表讨论大局。停战是辛亥革命从武装斗争走向政治妥协的一个重要转折。 
　　
　　12月18日，袁世凯的代表唐绍仪和革命军政府的代表伍廷芳在上海开始和谈。11月下旬，各省代表议决承认武昌为中华民国中央军政府，以鄂督执行中央政务。接着14省代表会议在汉口英租界召开，筹备成立中央临时政府。12月2日，江浙联军攻克南京，代表会议决定以南京为中央临时政府所在地，各省代表随即自武汉齐集南京。25日，同盟会总理孙中山自海外归来。29日，17省代表会议以16票的绝对多数选举孙中山为临时大总统。1912年元旦，孙中山到南京就职，发布《临时大总统宣言书》、《告全国同胞书》等文件，正式宣告中华民国的诞生。1月2日，通电改用阳历。3日，选举黎元洪为副总统，确定临时政府组成人员，中华民国临时政府成立。28日，又成立南京临时参议院。以孙中山为首的南京临时政府包括革命派、立宪派和旧官僚3种政治势力。独立各省的军政府多数为立宪派和旧官僚所操纵，南京临时政府和身为临时大总统的孙中山，对它们事实上不能行使中央政府的权力。革命派自身的弱点也更多地暴露出来，孙中山的许多正确主张都遭到反对。 
　　
　　南京临时政府成立，袁世凯感到大总统的位置难以到手，立即撤销和议代表，造成谈判破裂的形势，迫使革命势力妥协。帝国主义列强拒不承认南京临时政府，并且制造外国干涉的空气。在内外交困的情况下，孙中山被迫退让。1月22日，孙中山声明只要清帝退位，袁世凯宣布赞成共和，即向临时参议院推荐袁世凯为临时大总统。袁世凯得到孙中山的保证后，加紧逼迫清帝退位。2月12日，清朝皇帝终于接受中华民国对皇室的优待条件，正式退位。这样，统治中国260多年的清朝垮台了，延续2000多年的君主专制政体也随之结束。2月13日，袁世凯向临时政府正式声明赞成共和，孙中山向临时参议院辞职。15日，临时参议院选举袁世凯为临时大总统。袁世凯因实力在北方，拒绝南下就职。孙中山派蔡元培为专使北上迎接，袁世凯暗中指使亲信部队在北京、天津、保定制造兵变;帝国主义也乘机调兵入京，制造紧张空气，以支持袁世凯。南京临时政府再次退让。3月10日，袁世凯在北京宣誓就任临时大总统。次日，孙中山公布《中华民国临时约法》。这个约法具有资产阶级共和国宪法的性质，是中国历史上的创举。25日，唐绍仪到南京接收临时政府，组织新内阁。该内阁中内政、陆军、海军、财政、外交等部均由袁世凯的亲信或拥护者担任，同盟会只分配到教育、农林、工商等几个点缀性的席位。4月1日，孙中山正式解除临时大总统职务。5日，临时参议院议决临时政府和该院迁往北京。至此，辛亥革命的成果被袁世凯所篡夺。辛亥革命失败了。 
　　
　　辛亥革命是近代中国比较完全意义上的资产阶级民主革命。它在政治上、思想上给中国人民带来了不可低估的解放作用。革命使民主共和的观点深入人心。中国人民长期进行的反帝反封建斗争，以辛亥革命为新的起点，更加深入、更加大规模地开展起来。