1901年1月29日，仍在西安避难的清廷忽然下了一道上谕，宣布要进行大规模变法，以求国家富强。朝廷同时号召天下臣工畅所欲言，直陈时弊，并提出切实可行的改革方案。之所以出现这一转折，一方面是因为“庚子国变”的巨大损失让举国上下痛心疾首，另一方面则是清廷在列强压力下显得极度软弱无力，促使人们对革新求强的期待达到了前所未有的高度。而洋人对顽固守旧派大臣的严厉清算（处死、革职156名高级官员），更是客观上为新一轮改革扫清了不少阻碍。

因此，当光绪帝与慈禧太后在1902年初正式回銮后，朝廷启动的“庚子新政”不仅在力度与深度上超过此前的洋务运动和戊戌变法，更被视为清朝历史上最大规模的制度性改革。在整个中国两千多年的帝制史中，也堪称名列前茅。

首先，废除科举制。科举不仅仅是一种考试制度，它是古代选官的核心途径，早已深深嵌入官僚体系。废除它意味着必须重新调整官制，重新定义官员的选拔与晋升标准。这一步骤堪称触动皇朝根基。

其次，构建现代教育体系。自县而上的分级学校体系逐步建立起来：县设小学与高等小学，府设中学，省则创办各类高等学堂。学生不再死读儒家经典，而是学习政治、法律、文学、天文、算术、农业、工艺、商务、医学等多元学科。学成者既能报效仕途，优秀者甚至有机会进入京师大学堂继续深造。与此同时，朝廷鼓励出洋留学，给予经费支持，回国后还可获授官身，相当于以现代知识换取功名。

第三，军事改革。以北洋新军为样板，朝廷重建陆军，计划十年内扩充至五十万人，虽因经费所限最终未能完全实现，但仍组建了二十五镇新军，规模达到十七万。与此同时，清廷发展军工产业，在汉阳、上海、广州建成大型兵工厂，基本实现了常规武器的自给，这标志着清廷在军事独立上迈出重要一步。

第四，推动工商发展。清廷早在洋务运动时期已尝到鼓励工商的甜头，此次改革更进一步，放宽经营限制，使得国家财政收入不仅抵消了庚子赔款带来的冲击，反而稳步增长，至1911年岁入已突破三亿两，远超乾隆时期的盛世水平。

第五，法律体系重建。清廷修订律法以接近西方标准，试行陪审制与律师制，并首次明令禁止刑讯。要知道，在几千年的帝制传统中，严刑酷法被视作天经地义，如今废止之，足见改革的深远。与此同时，西方的哲学思想、政治制度与民权观念迅速渗透进中国社会，推动人们对君主立宪制的渴望。

随着1905年五大臣出洋考察宪政，君主立宪逐渐被清廷认可。虽然考察途中曾遭遇革命党人吴樾的自杀袭击，但反而让朝廷意识到宪政或许是缓解国内矛盾、削弱革命势力的有效手段。1906年，慈禧太后最终被说服，同意推行立宪，并发布上谕宣布改革。然而，改革细节中的博弈却迅速暴露了清廷的内部分裂。责任内阁制的争论、满汉官员的比例问题，乃至对权力重新分配的矛盾，最终使原本有望赢得民心的改革陷入僵局。尤其是1908年光绪与慈禧相继去世，摄政王载沣逐出袁世凯，更加剧了外界对清廷改革诚意的怀疑。

此后，各省谘议局三番五次上书请愿，要求尽快开设国会，却屡遭驳回。即便1910年十六省督抚联名上书，清廷也只是将原定九年立宪缩短为五年，依然难以平息民愤。1911年，清廷公布内阁人选，皇族与满人占据大多数，这一“皇族内阁”成为压垮清廷威信的最后稻草。连一向坚定支持立宪的梁启超都公开表示，革命已是唯一出路。至此，庚子新政虽曾壮志勃勃，却终究在权力斗争与制度僵化中走向失败，为辛亥革命的爆发埋下了伏笔。